شیلد اترنت آردوینو W5100 R3

بررسی اجمالی شیلد اترنت آردوینو W5100 R3

شیلد اترنت آردوینو W5100 R3 یک برد فوق العاده است این برد، آردوینو شما را در عرض چند دقیقه به اینترنت متصل می‌کند. فقط کافی است این شیلد را به برد آردوینو خود وصل و آن را با کابل RJ45 یا همان کابل شبکه (جداگانه تهیه نمایید) به شبکه خود متصل کنید و چند دستورالعمل ساده را دنبال نمایید تا شروع به کنترل دنیای خود از طریق اینترنت کنید. مانند همیشه، در مورد همه بردهای آردوینو این داستان صدق می‌کند که همه عناصر بردهای آردوینو اعم از سخت‌افزار، نرم‌افزار و اسناد به صورت رایگان در دسترس و منبع باز هستند. این بدان معنی است که می‌توانید دقیقاً نحوه ساخت آن را یاد بگیرید و از طراحی آن به عنوان نقطه شروع مدارهای خود استفاده کنید. صدها هزار برد آردوینو در حال حاضر هر روز به خلاقیت مردم در سراسر جهان دامن می‌زنند.

نحوه راه‌اندازی شیلد اترنت W5100 R3

1. اول از همه شما نیاز به یک برد آردوینو هم دارید تا بتوانید از این محصول استفاده کنید. (جداگانه تهیه نمایید)
2. ولتاژ کاری این برد 5 ولت است. (ولتاژ توسط برد آردوینو تامین می‌شود)
3. کابل شبکه RJ45 (جداگانه تهیه نمایید)
4. امکانات دیگر
5. کنترلر اترنت: W5100 با بافر داخلی 16K
6. سرعت اتصال: 10/100 مگابایت
7. اتصال با آردوینو در پورت SPI

آشنایی بیشتر با شیلد

شیلد اترنت آردوینو W5100 R3 به برد آردوینو اجازه می‌دهد تا به اینترنت متصل شود. این بر اساس تراشه اترنت Wiznet W5100 است. Wiznet W5100 یک پشته شبکه (IP) با قابلیت TCP و UDP می‌باشد که حداکثر چهار اتصال سوکت را به طور همزمان پشتیبانی می‌کند. شما باید از کتابخانه اترنت برای نوشتن طرح‌هایی استفاده کنید که با استفاده از شیلد به اینترنت متصل می‌شوند. شیلد اترنت با استفاده از هدرهای بلند سیم پیچی که از طریق شیلد امتداد دارند به برد آردوینو متصل خواهند شد. این طرح پین را دست نخورده نگه می‌دارد و اجازه می‌دهد شیلد دیگری در بالا قرار گیرد. جدیدترین ویرایش برد، Pin Out 1.0 را در دور 3 برد آردوینو UNO نشان می‌دهد.

شیلد اترنت آردوینو W5100 R3 دارای یک اتصال استاندارد RJ-45، با یک ترانسفورماتور خط یکپارچه و Power Over Ethernet فعال است. یک اسلات کارت microSD داخلی هم وجود دارد که می‌توان از آن برای ذخیره فایل‌ها برای سرویس‌دهی از طریق شبکه استفاده کرد. این شیلد با تمام بردهای آردوینو و جنوینو سازگار است. کارت خوان میکرو SD داخلی از طریق کتابخانه SD قابل دسترسی است. هنگام کار کردن با این کتابخانه، SS روی پین 4 خواهد بود.

شیلد اترنت همچنین، شامل یک کنترلر تنظیم مجدد است تا اطمینان حاصل شود که ماژول اترنت W5100 به درستی تنظیم مجدد شده است. بازبینی‌های قبلی شیلد با مگا سازگار نبود و پس از روشن شدن باید به صورت دستی تنظیم مجدد شود.

شیلد اترنت آردوینو W5100 R3 دارای یک ماژول Power over Ethernet (PoE) است که برای استخراج برق از یک جفت پیچ خورده معمولی کابل اترنت رده 5 طراحی شده است.

سازگار با IEEE802.3af
ریپل خروجی کم و نویز (100mVpp)
محدوده ولتاژ ورودی 36 تا 57 ولت
حفاظت در برابر اضافه بار و اتصال کوتاه
خروجی 9 ولت
مبدل DC/DC با راندمان بالا: نوع 75% @ 50% بار
عایق 1500 ولت (ورودی به خروجی)

نکته: ماژول Power Over Ethernet یک سخت‌افزار اختصاصی است که توسط آردوینو ساخته نشده است، این یک لوازم جانبی شخص ثالث است. برای اطلاعات بیشتر به دیتاشیت مراجعه کنید. شیلد اترنت آردوینو W5100 R3 همراه با ماژول PoE نیست زیرا این ماژول یک جزء جداگانه است که باید به آن اضافه شود.

آردوینو با استفاده از گذرگاه SPI (از طریق هدر ICSP) با هر دو کارت W5100 و SD ارتباط برقرار می‌کند. این گذرگاه روی پین‌های دیجیتال 10، 11، 12 و 13 در Uno و پین‌های 50، 51 و 52 در Mega است. در هر دو برد، از پایه 10 برای انتخاب W5100 و پایه 4 برای کارت SD استفاده می‌شود. این پین ها را نمی توان برای ورودی یا خروجی عمومی استفاده کرد. در مگا، پین سخت افزاری SS، 53، برای انتخاب W5100 یا کارت SD استفاده نمی‌شود اما باید به عنوان یک خروجی نگه داشته شود در غیر این صورت رابط SPI کار نخواهد کرد.

توجه داشته باشید که چون W5100 و کارت SD گذرگاه SPI را به اشتراک می‌گذارند، هر بار فقط یکی می‌تواند فعال باشد. اگر از هر دو ابزار جانبی در برنامه خود استفاده می‌کنید، باید توسط کتابخانه‌های مربوطه مراقبت شود. با این حال، اگر از یکی از ابزارهای جانبی برنامه خود استفاده نمی‌کنید، باید صریحاً آن را از حالت انتخاب خارج کنید. برای انجام این کار با کارت SD، پین 4 را به عنوان خروجی تنظیم کرده و مقدار بالایی را روی آن بنویسید و برای W5100، پین دیجیتال 10 را به عنوان خروجی بالا تنظیم کنید. لازم به ذکر است که شیلد یک، جک اترنت استاندارد RJ45 را ارائه می‌دهد. دکمه ریست روی شیلد هم برد W5100 و هم برد آردوینو را ریست می‌کند.

معنای LEDهای قرار گرفته در شیلد اترنت آردوینو W5100 R3

PWR: نشان می‌دهد که برد و شیلد تغذیه می‌شوند

LINK: وجود یک پیوند شبکه را نشان می‌دهد و هنگامی که شیلد داده‌ها را ارسال یا دریافت می‌کند چشمک می‌زند

FULLD: نشان می‌دهد که اتصال شبکه کاملا دوطرفه است

100M: نشان‌دهنده وجود یک اتصال شبکه با سرعت 100 مگابیت بر ثانیه (در مقابل 10 مگابیت بر ثانیه) است

RX: هنگامی که شیلد داده را دریافت می‌کند، چشمک می‌زند

TX: هنگامی که شیلد داده‌ها را ارسال می‌کند چشمک می‌زند

COLL: هنگامی که برخورد شبکه شناسایی می‌شود، چشمک می‌زند

جامپر لحیم کاری با علامت “INT” را می‌توان متصل کرد تا به برد آردوینو اجازه دهد اعلان رویدادهای وقفه‌ای را از W5100 دریافت کند اما این مورد توسط کتابخانه اترنت پشتیبانی نمی‌شود. جامپر پین INT W5100 را به پایه دیجیتال 2 آردوینو متصل می‌کند.

کتابخانه شیلد اترنت آردوینو W5100 R3

این کتابخانه برای کار با آردوینو اترنت شیلد، آردوینو اترنت شیلد 2، لئوناردو اترنت و هر دستگاه دیگری مبتنی بر W5100/W5200/W5500 طراحی شده است. این کتابخانه به برد آردوینو اجازه می‌دهد تا به اینترنت متصل شود. در واقع برد می‌تواند به عنوان سروری باشد که اتصالات ورودی را می‌پذیرد. این کتابخانه تا هشت اتصال همزمان (ورودی، خروجی یا ترکیبی) را پشتیبانی می‌کند.

برد آردوینو با استفاده از گذرگاه SPI با شیلد ارتباط برقرار می‌کند. این برد روی پین‌های دیجیتال 11، 12 و 13 در Uno و پین‌های 50، 51 و 52 در Mega است. در هر دو برد، پین 10 به عنوان SS استفاده می‌شود و در Mega، پین سخت‌افزاری SS، 53، برای انتخاب تراشه کنترل‌کننده اترنت استفاده نمی‌شود اما باید به عنوان یک خروجی نگه داشته شود در غیر این صورت رابط SPI کار نخواهد کرد.

همچنین ببینید: شروع کار با شیلد اترنت و مرجع کتابخانه شیلد اترنت