Ethernet v1.0

Versão atual do Nanoshield Ethernet

O Nanoshield Ethernet permite a conexão de seu projeto diretamente à Internet. Algumas coisas que você pode fazer são:

• Acessar sites e serviços na Internet.
• Comunicar-se com outros dispositivos na sua rede local.
• Rodar um servidor web simplificado no seu Arduino ou Alevino.
• Enviar dados locais para a Internet, como dados de sensores por exemplo.
• Enviar e-mails.

O Nanoshield Ethernet utiliza o chip W5100 da Wiznet, que é um controlador de rede Ethernet e comunica-se com o microcontrolador do seu projeto via uma interface SPI. Este é o mesmo chip utilizado pelo Arduino Ethernet Shield oficial, e é totalmente compatível com a biblioteca Ethernet padrão do Arduino.

Uma grande vantagem do controlador W5100 em relação a outros controladores do mercado é que ele possui uma implementação (stack) de protocolo TCP/IP interna. Isso reduz muito as tarefas a serem executadas pelo microcontrolador, deixando o software mas rápido e reduzindo o consumo de memória. Além disso, ele possui um buffer interno de 16Kbytes para armazenar os dados enviados e recebidos enquanto o microcontrolador executa outras tarefas.

Uma outra característica do Nanoshield Ethernet é que ele já vem com um endereço MAC próprio no chip de memória EEPROM integrado à placa. Esse é um endereço único global, registrado exclusivamente para a sua placa. Isso impede conflitos de endereço entre o seu Nanoshield Ethernet e outros equipamentos da rede, e você pode inclusive incluí-lo em um produto final sem ter que comprar endereços MAC da entidade de registro.

Características

• Implementado com o CI W5100 fabricado pela Wiznet.
• Stack TCP/IP interno.
• Suporta 4 sockets simultâneos.
• Suporta os protocolos TCP, UDP, ICMP, IPv4 ARP, IGMP e PPPoE.
• 10BaseT/100BaseTX com auto negotiation e auto MDI/MDIX.
• Buffer interno de 16KB para transmissão e recepção.
• LEDs de status:
  • Indicador de alimentação da placa (PWR)
  • Transmissão (TX)
  • Recepção (RX)
  • Full duplex ou half duplex (FDX)
  • Colisão (COL)
  • Link ativo (LED verde no conector RJ-45)
  • Velocidade 10/100 (LED amarelo no conector RJ-45)
• Memória EEPROM I2C com 2Kbits e MAC address interno individual para cada placa.
• Regulador de 3V3 próprio, não adicionando carga extra ao regulador interno do Arduino.
• Seleção de tensão de alimentação EEPROM e operação do barramento I2C entre 5V ou 3,3V (via jumper de solda).
• Jumper para seleção do endereço I2C para a memória EEPROM.
• Velocidade máxima de comunicação na interface SPI de 14,3 Mbps.

Especificações elétricas

• Alimentação: pode ser feita tanto pelo pino VIN como pelo pino VCC. O intervalo de tensão para o pino VIN é de 7V até 12V (limite máximo até 20V); para o pino de VCC o intervalo é de 4,5 até 5,5V (valor típico de 5V). Quando houver alimentação presente nos pinos VIN e VCC simultaneamente, a alimentação do pino VIN tem prioridade e será selecionada automaticamente para alimentar o módulo. A memória EEPROM vem configurada de fábrica para ser alimentada com 5V, utilizando a tensão presente no pino VCC.

• Consumo: o consumo máximo de corrente é de aproximadamente 200mA.

• Níveis lógicos: os pinos de entrada referentes à SPI (SDI, SCKL e /SCS) funcionam com níveis lógicos de 5V ou 3,3V. As saídas referentes à SPI (SDO e /INT opcionalmente) têm nível lógico de 3,3V e são 100% compatíveis com os níveis de tensão aceitos pelo Arduino. A comunicação I2C com a memória EEPROM vem configurada de fábrica para operar com nível lógico de 5V.

Obs.: Como em todos as placas que utilizam o W5100, é normal observar um aquecimento do CI e do regulador quando o conjunto é alimentado com uma fonte externa. Porém não se preocupe, pois a placa e os componentes foram projetados para trabalhar com temperaturas bem superiores sem perigo de superaquecimento (mas provavelmente o seu dedo não foi, portanto tome cuidado). Para aplicações em que a temperatura ambiente for constantemente maior do que 50ºC e não houver circulação de ar, recomendamos o uso de uma fonte externa de até 9V ou o uso do nosso Nanoshield PowerLDO.

Links

• Biblioteca Ethernet - Documentação da biblioteca padrão do Arduino para acesso à Ethernet.
• Nanoshield_EEPROM - Biblioteca Arduino de código aberto para acesso ao endereço MAC disponível na memória EEPROM da placa.