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Conecte o seu projeto à internet

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.
  • Chip Wiznet W5500, a evolução do W5100
  • 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.

Para mais informações veja a página sobre os Nanoshields.

Nanoshield Ethernet

O Nanoshield Ethernet utiliza o chip W5500 da Wiznet, que é um controlador de rede Ethernet e comunica-se com o microcontrolador do seu projeto via uma interface SPI. Este chip é uma versão mais moderna do que o chip utilizado pelo Arduino Ethernet Shield oficial, possuindo mais memória (32Kb contra 16Kb) e maior número de conexões simultâneas (8 contra 4).

A programação é feita por meio da biblioteca Nanoshield Ethernet que é compatível com a biblioteca Ethernet padrão do Arduino, fornecendo acesso às mesmas funções, além de uma funções para economia de energia (modo power down).

Uma grande vantagem do controlador W5500 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. O buffer interno de 32Kbytes permite 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 W5500 fabricado pela Wiznet.
  • Stack TCP/IP interno.
  • Suporta 8 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 32Kbytes para transmissão e recepção.
  • LEDs de status:
    •     Indicador de alimentação da placa (PWR)
    •     Full duplex ou half duplex (DUPLEX)
    •     Velocidade 10/100 (SPEED)
    •     Atividade da rede (LED verde no conector RJ-45)
    •     Link ativo (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.

 

Nanoshield Ethernet - esquema

Diagrama do Nanoshield Ethernet

 

Ethernet Arduino Função
/INT D2 Saída interrupção W5500 (opcional)
/SCS D10# Chip Select W5500
SDI D11# Linha de dados barramento SPI
SDO D12 Linha de dados barramento SPI
SCLK D13 Linha de clock barramento SPI
SDA A4 Linha de dados barramento I2C
SCL A5 Linha de clock barramento I2C
VCC VCC Entrada de alimentação 5V
VIN VIN Entrada de alimentação externa
GND GND Tensão de referência (terra)
Tabela de descrição dos pinos

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 (MOSI, SCKL e SCS) funcionam com níveis lógicos de 5V ou 3,3V. As saídas referentes à SPI (MISO 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 Nanoshield PowerLDO.

Documentação: