г. Москва, ул.Новороссийская, дом 21, к.64. м.Люблино,ПН-ПТ с 10.00 до 19.30 и СБ с 12.00 до 16.00
+7(985) 997-37-74

Ethernet W5100 R3

Ethernet Shield W5100 - это плат расширения, позволяющая управлять вашим Arduino проектом через локальную сеть или Интернет.
Цена1200 руб.

Старая цена 1680 руб.
Платы и модули:
Связь
Цена 1200 руб.

Старая цена 1680 руб.
Артикул:
M0037

  Ethernet W5100 R3 SHIELD для Arduino позволяет соединить ваш Arduino к Интернету и оставаться на связи. Для этого просто подключите этот модуль к Arduino как «бутерброд» сверху, подключите его к сети с помощью кабеля RJ45 (не входит в комплект), загрузите ваш скетч (программу) в Arduino, чтобы начать контролировать свой проект через Интернет. 
Как всегда у компании Arduino, каждый элемент платформы - оборудование, программное обеспечение и документация - находится в свободном доступе и с открытым исходным кодом. Это означает, что вы сможете узнать, как все устроено в мире Arduino и использовать эти знания в качестве отправной точки для ваших собственных цепей. Сотни тысяч Arduino плат каждый день разжигают творчество людей по всему миру. 
  Ethernet W5100 R3 SHIELD имеет Power Over Ethernet (PoE Модуль), который предназначен для извлечения энергии из обычной витой пары категории 5 кабеля Ethernet:

  • IEEE802.3af-совместимое
  • Низкий выход шумов и помех (100mVpp)
  • Диапазон входного напряжения 36В в 57В
  • Защита от перегрузки и короткого замыкания
  • Выход 9В
  • Высокая эффективность DC / DC преобразователь: тип 75% @ 50% нагрузке
  • Изоляция 1500V (между входом и выходом)

      Модуль Ethernet Shield W5100 R3 обеспечивает работу в сети Ethernet и интернете приборов содержащих в своей структуре интерфейс SPI. Подключается к сети обычным кабелем TCP/IP устанавливаемым в соединитель RJ45 модуля. Модуль Ethernet W5100 используется как небольшой веб сервер. Для хранения данных на плате смонтирован контейнер установки карты micro SD. Главный компонент модуля Ethernet W5100 – микросхема W5100 (спецификацию можно скачать ниже). 

    Внутри розетки для подключения кабеля расположен трансформатор обеспечивающий гальваническую развязку модуля от информационной сети. Имеется кнопка общего сброса. При работе совместно с Arduino питание берется от основного модуля. Информация из сети и от micro SD направляется в МК через линии шины SPI.

   Внедрение модуля W5100 создает узел связи охранной, пожарной сигнализации на различных объектах. С помощью модуля можно контролировать через интернет состояние различных систем, получаю информацию в виде простой веб страницы на ПК или мобильном устройстве. При этом с одной страницы можно управлять работой прибора и тут же контролировать выполнение команд. Например, управление вебкамерой с помощью шагового электродвигателя с экрана ПК с одновременным наблюдением результатов съемки камеры. Можно рекомендовать учебным заведения модуль Ethernet W5100 в качестве наглядного пособия изучения сети TCP/IP.

Помимо хранения файлов веб сервера HTML, JPG, PDFкарта micro SD может хранить значительный объем информации для работы прибора содержащего Ethernet W5100.

arduino ethernet shield w5100 купить

 Краткие характеристики

 Напряжение питания  3,8-12 В
 Скорости подключения  10 и 100 Мбит/с
Размеры  75 x55 x20 мм

     

Микросхема W5100

    Поддерживает протоколы транспортного, сетевого, канального уровней: ТСР, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP, МАС и РРРоЕ с РАР/СНАР протоколами аутентификации. Можно соединить встраиваемое устройство с провайдером через DSL-модем в мостовом режиме который не поддерживает РРРоЕ. Наличие в W5100 реализации Ethernet и TCP/IP облегчает программу сервера и снижает расход памяти МК. Благодаря аппаратным ресурсам ненужна программа TCP/IP. Программисту нужно только описать работу протокола HTTP.

Программа должна читать и записывать данные находящиеся во внутренних регистрах. Данные в регистрах меняются при работе стека TCP/IP. Обмен данными с МК происходит по шине SPI. Роль MC W5100 в диалоге SPI – ведомое устройство. Работа интерфейса SPI возможна в режимах 0 и 3.

   

           Рисунок 1 - Карта памяти W5100

 

     Регистры адреса содержат 16 разрядов, собственные регистры 8. Запись данных в них предваряет команда F0, чтение 0F.  Arduino ethernet shield W5100 поддерживает сразу до четырех каналов. Любой канал содержит адресный регистр, контролирующий операции. Каналы поддерживают буфер обмена 8 Кбайт. При инициализации на каждый канал отводится свой объем памяти. Для этого записываются константы в регистры: память, прием RMSR и память, передача TMSR. Пусть на каждый канал нужно выделить по 2 Кбайта памяти. Тогда записываются константы в регистры RMSR, 55h и TMSR, 55h. Далее инициализация состоит из нескольких операций. Это заключается в копировании констант в специальные регистры микросхемы.

Программный сброс микросхемы. 80h в регистр режима MR по адресу 0.

Запись адреса основного шлюза. 4 байта в регистр GAR по адресам 1…4.

Запись маски сети. 4 байта в адреса 5…8 регистра SUBR.

Указание MAC адреса сервера – 6 байт в регистре SAR по адресам 9…E.

Установка IP адреса сервера – 4 байта в регистр SIPR по адресам F…12h.

После инициализации должна работать команда ping на установленный IP адрес.

 

Отображение режимов

 

Модуль показывает режимы работы расположенными на плате подписанными светодиодами:

TX– мигает, когда происходит отправка информации,

RX– при получении информации мигает,

COLL – мигает при конфликте данных,

FULL – соединение в режиме полного дуплекса,

100M – скоростью соединения 100 Мбод,

LINK – указывает на соединение, при движении данных мигает,

PWR – питание.

 

Подключение к Arduino

 Устанавливается во все полноразмерные типы основного модуля Arduino. Сигналы проходят сквозь длинные штыри снизу платы. Контакты ICSP header интерфейса SPI находятся с нижней стороны. Розетки модуля W5100 позволяют еще установить модули поверх.

 

Для подключения к UNO и Duemilanove используются контакты цифровых сигналов:

 

11 – MOSI,

12 – MISO,

13 – SCK.

            Контакты сигналов выбора ведомых устройств шины:

4 – карта micro SD,

10 – микросхемаW5100.

 Подключение к Arduino Mega.

 В передаче сигналов участвует разъем ICSP и цифровые контакты:

 50 – MISO,

51 – MOSI,

52 – SCK.

            Контакты сигналов выбора ведомых устройств шины:

4 – карта microSD,

10 – микросхема W5100.

 

   Контакт 53 не используется. Для правильной работы SPIвывод микроконтроллера переводится в режим выхода. Для этого в программе для Mega записывается строка pinMode(53, OUTPUT).

Использовать контакты 10 и 4 главного модуля при соединении с W5100 для других целей нельзя. Карта памяти и микросхема W5100 разделяют шину SPI и работают по очереди.

 Подключение к сети

   Модулю Ethernet Shield W5100 присваивается IP адрес. В Arduino используется функция Ethernet.begin(). Ethernet W5100 продается с этикеткой, на которой написан МАС адрес. Можно использовать DHCP для динамического назначения IP адреса. Есть возможность указать сетевой шлюз и подсеть. Модуль поддерживает до четырех одновременных подключений. Соединение с компьютером выполняется перекрестным кабелем ТСР/IP сrossover.

 Программирование

    В программах обеспечивающих ТСР/IP соединение Arduino при помощи модуля Ethernet W5100 используется библиотека Ethernet. Для работы с картой micro SD используется библиотека SD. Отключение карты и микросхемы W5100 для поочередной работы на шине производится следующим образом. Для карты вывод 4 Arduino устанавливается на выход и в него записывается лог. 1. Для отключения микросхемы W5100 необходимо установить вывод 10 как выход и записать в него лог. 1.

    При работе модуля с несколькими компьютерами необходимо учитывать, что веб сервер на Arduino не использует многопользовательскую мультипрограммную операционную систему. При обращении клиента данные будут идти только к нему. Следующий клиент получит данные только после закрытия соединения с предыдущим. Поэтому большая HTML страница должна быть разделена на части до 1500 байт, которые будут оперативно переданы и сервер закроет соединение. Это позволит быстро работать с сервером нескольким клиентам.

   При таком режиме работы необходимо предусмотреть программные и аппаратные средства самосброса модуля. Если этого не сделать, то через 10 минут работы в режиме передачи станиц с графикой по нескольким соединениям под управлением программного обеспечения Arduino модуль прекратит работу – зависнет. Перезагрузку следует производить каждые 2 мин.

  Под аппаратными средствами подразумевается оптореле. Светодиод оптореле подключается к выводу МК, который под управлением программы формирует кратковременный импульс управления оптореле. Его контакты подключены параллельно кнопке сброс. В результате оптореле будет каждые 2 минуты сбрасывать Arduino. Для реализации самосброса возможно множество схемотехнических различных решений.

Если веб страница имеет размер в пределах одного Ethernet пакета, то Ethernet W5100 работает устойчиво и самосброс не требуется. Если передавать только текст большого размера, то также самосброс ненужен. Размер программы Arduino, загружаемой в МК не должен превышать 85 Кбайт.

Модуль Ethernet W5100 работает без зависаний и самосброса если программы составлены на WinAVR (язык Си) и Atmel AVR Studio.

 Прерывание МК от  Ethernet shield W5100

   Микросхема W5100 формирует сигнал, который может быть подключен к входу МК обработки поступающего внешнего прерывания. Соединение пайкой перемычки с подписью “INT” объединяет выход сигнала микросхемы с цифровым выводом 2 Arduino. Поддержки прерываний от W5100 в программных библиотеках Arduino нет. Программная библиотека Arduinoработает методом постоянного опроса состояния буфера.

Для работы с Arduino Ethernet Shield W5100 в Arduino IDE вам понадобятся библиотеки Ethernet и SD, которые находятся уже в составе Arduino IDE.