Подключение Ethernet Shield W5500 к Arduino Uno

Обновлено: 21.11.2024

Arduino Ethernet Shield 2 подключает Arduino к Интернету.

Обзор

Arduino Ethernet Shield 2 подключает Arduino к Интернету всего за несколько минут. Просто подключите этот модуль к плате Arduino, подключите его к сети с помощью кабеля RJ45 (не входит в комплект) и выполните несколько простых шагов, чтобы начать управлять своим миром через Интернет. Как и всегда в случае с Arduino, каждый элемент платформы — оборудование, программное обеспечение и документация — находится в свободном доступе и с открытым исходным кодом. Это означает, что вы можете точно узнать, как он сделан, и использовать его конструкцию в качестве отправной точки для своих собственных схем. Сотни тысяч плат Arduino уже ежедневно подпитывают творческий потенциал людей во всем мире. Присоединяйтесь к нам сейчас, Arduino — это вы!
*Требуется плата Arduino (не входит в комплект)

  • Рабочее напряжение 5 В (подается с платы Arduino)
  • Контроллер Ethernet: W5500 с внутренним буфером 32 КБ
  • Скорость подключения: 10/100 МБ
  • Соединение с Arduino через порт SPI

Информацию о гарантии на вашу плату можно найти здесь.

Начало работы

В разделе «Начало работы» вы можете найти всю информацию, необходимую для настройки платы, использования программного обеспечения Arduino (IDE) и начала работы с программированием и электроникой.

Нужна помощь?

  • Подробнее о Ethernet Shield 2 см. в справочнике по библиотеке Ethernet2.
  • Получите помощь по своим проектам на форуме Arduino
  • Свяжитесь с нами через нашу службу поддержки

Технические характеристики

Arduino Ethernet Shield 2 позволяет плате Arduino подключаться к Интернету. Он основан на Ethernet-чипе Wiznet W5500. Wiznet W5500 предоставляет сетевой (IP) стек, поддерживающий как TCP, так и UDP. Он поддерживает до восьми одновременных подключений к сокетам. Используйте библиотеку Ethernet для написания эскизов, которые подключаются к Интернету с помощью Shield. Ethernet Shield 2 подключается к плате Arduino с помощью длинных проводных разъемов, проходящих через Shield. Это сохраняет расположение выводов нетронутым и позволяет разместить еще один щит поверх него.

В самой последней версии платы представлена ​​распиновка 1.0 на плате Arduino UNO версии 3.

Ethernet Shield 2 имеет стандартное соединение RJ-45 со встроенным линейным трансформатором и поддержкой Power over Ethernet.

Существует встроенный слот для карты micro-SD, который можно использовать для хранения файлов для передачи по сети. Он совместим с Arduino Uno и Mega (используя библиотеку Ethernet). Встроенный кард-ридер micro-SD доступен через библиотеку SD. При работе с этой библиотекой SS находится на контакте 4. Первоначальная версия Shield содержала полноразмерный слот для SD-карты; это не поддерживается.

В состав Shield также входит контроллер сброса, обеспечивающий правильный сброс Ethernet-модуля W5500 при включении питания. Предыдущие версии Shield были несовместимы с Mega, и их нужно было сбрасывать вручную после включения питания. Текущий Shield поддерживает модуль Power over Ethernet (PoE), предназначенный для извлечения питания из обычного кабеля Ethernet категории 5 с витой парой.
Модуль PoE имеет следующие характеристики:

  • совместимость с IEEE802.3af
  • Диапазон входного напряжения: от 36 В до 57 В.
  • Защита от перегрузки и короткого замыкания
  • Выход 12 В
  • Высокоэффективный преобразователь постоянного тока в постоянный: тип. 85% при нагрузке 80%
  • Изоляция 1500 В (вход-выход)

Примечание: модуль Power over Ethernet является проприетарным оборудованием, произведенным не Arduino, а аксессуаром стороннего производителя. Дополнительную информацию см. в таблице

Щит не поставляется со встроенным модулем PoE, это отдельный компонент, который необходимо добавить. Arduino взаимодействует как с W5500, так и с SD-картой, используя шину SPI (через заголовок ICSP). Это цифровые контакты 10, 11, 12 и 13 на Uno и контакты 50, 51 и 52 на Mega. На обеих платах контакт 10 используется для выбора W5500, а контакт 4 — для SD-карты. Эти выводы нельзя использовать для общего ввода-вывода. На Mega аппаратный контакт SS, 53, не используется для выбора ни W5500, ни SD-карты, но его необходимо оставить в качестве выхода, иначе интерфейс SPI не будет работать.

Обратите внимание, что, поскольку W5500 и SD-карта совместно используют шину SPI, одновременно может быть активна только одна из них. Если вы используете оба периферийных устройства в своей программе, об этом должны позаботиться соответствующие библиотеки. Однако, если вы не используете одно из периферийных устройств в своей программе, вам нужно явно отменить его выбор. Для этого с SD-картой установите контакт 4 как выход и напишите на него высокий уровень. Для W5500 установите цифровой контакт 10 как высокий выход.

  • В Shield есть стандартный разъем Ethernet RJ45.
  • Кнопка сброса на плате Shield сбрасывает как W5500, так и плату Arduino.
  • Щит содержит ряд информационных светодиодов:
  • ВКЛ.: указывает, что плата и экран включены.
  • 13 — это стандарт Arduino для встроенных светодиодов.
  • ACT: мигает при наличии активности RX или TX
  • LINK: указывает на наличие сетевого соединения и мигает, когда Shield передает или получает данные.

На этом рисунке ниже мы пометили желтый ACT, зеленый LINK, 13 встроенных светодиодов и светодиод ON.

Arduino Ethernet Shield 2 позволяет плате Arduino подключаться к Интернету с помощью библиотеки Ethernet, а также считывать и записывать SD-карту с помощью библиотеки SD. Этот экран полностью совместим с предыдущей версией, но основан на более новом чипе W5500.

Подключение экрана

Чтобы использовать экран, установите его поверх платы Arduino (например, Uno). Чтобы загрузить скетчи на доску, подключите ее к компьютеру с помощью USB-кабеля, как обычно. После загрузки скетча вы можете отключить плату от компьютера и подключить к ней внешний блок питания.

Подключите экран к компьютеру, сетевому концентратору или маршрутизатору с помощью стандартного кабеля Ethernet (CAT5 или CAT6 с разъемами RJ45). Для подключения к компьютеру может потребоваться перекрестный кабель (хотя многие компьютеры, в том числе все последние модели Mac, могут выполнять перекрестный переход внутри себя).

Учебники

Вы можете найти вдохновение на нашей обучающей платформе Project Hub с некоторыми проектами, разработанными нашими пользователями

или просмотрите обучающие страницы, в которых объясняется, как использовать различные функции вашего щита.

Вот список руководств, которые помогут вам создавать очень классные вещи!

ChatServer: настройте простой чат-сервер.

Веб-сервер: размещает простую HTML-страницу, на которой отображаются значения аналоговых датчиков.

BarometricPressureWebServer: выводит значения с датчика барометрического давления в виде веб-страницы.

UDPSendReceiveString: отправка и получение текстовых строк по протоколу UDP.

UdpNtpClient: запрос к серверу протокола сетевого времени (NTP) с использованием UDP.

DnsWebClient: веб-клиент на основе DNS и DHCP.

DhcpChatServer: простой DHCP-сервер чата

DhcpAddressPrinter: получить IP-адрес через DHCP и распечатать его

TelnetClient: простой клиент Telnet

Настройки сети

Шилд должен быть назначен MAC-адрес и фиксированный IP-адрес с помощью функции Ethernet.begin(). MAC-адрес — это глобальный уникальный идентификатор для конкретного устройства. Текущие экраны Ethernet поставляются с наклейкой, на которой указан MAC-адрес, который вы должны использовать с ними. Для более старых экранов без выделенного MAC-адреса должно работать создание случайного адреса, но не используйте один и тот же адрес для нескольких плат. Действительные IP-адреса зависят от конфигурации вашей сети. Можно использовать DHCP для динамического назначения IP-адреса экрану. При желании вы также можете указать сетевой шлюз и подсеть.

SD-карта

Последняя версия Ethernet Shield включает слот для карты micro-SD, к которому можно подключиться с помощью библиотеки SD.

Текст руководства по началу работы с Arduino доступен под лицензией Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0. Образцы кода в руководстве являются общедоступными.

W5500 Ethernet Shield v1.0 может предоставить вашим проектам подключение к Интернету. W5500 позволяет пользователям подключаться к Интернету в своих приложениях с помощью одного чипа, в который встроен стек TCP/IP, 10/100 Ethernet MAC и PHY. Экран также имеет два разъема Grove и разъем для карты microSD для поддержки проектов, требующих хранения больших объемов данных с датчика Grove. Порт RJ45 (к которому подключен кабель Ethernet) расположен достаточно низко, чтобы при необходимости можно было установить дополнительные экраны поверх этого.

Функции¶

  • Поддержка проводных протоколов TCP/IP: TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMP, PPPoE.
  • Поддерживает 8 независимых сокетов одновременно
  • Поддерживает режим отключения питания
  • Поддерживает функцию пробуждения по локальной сети через UDP.
  • Поддерживает высокоскоростной последовательный периферийный интерфейс (SPI MODE 0, 3)
  • Внутренняя память 32 КБ для буферов TX/RX
  • Встроенный 10BaseT/100BaseTX Ethernet PHY
  • Поддерживает автоматическое согласование (полный и полудуплексный режим, на базе 10 и 100*)
  • Не поддерживает фрагментацию IP-адресов
  • Работа 3,3 В с допуском сигнала ввода-вывода 5 В
  • Светодиодные выходы (полный/полудуплексный, канал, скорость, активный)
  • Гнездо для карты Micro-SD
  • Разъемы Grove для I2C и UART

Обзор оборудования¶

Конфигурация оборудования

  1. RJ45: порт Ethernet;
  2. IC W5500: проводной Ethernet-контроллер TCP/IP;
  3. Кнопка сброса: сброс экрана Ethernet;
  4. Разъем для SD-карты: поддержка карт Micro SD в FAT16 или FAT32; максимальный объем хранилища – 2 ГБ.
  5. Интерфейс I2C
  6. Интерфейс UART

Использование контактов на Arduino

  1. D4: выбор чипа SD-карты
  2. D10: выбор чипа W5200
  3. D11: SPI MOSI
  4. D12: SPI MISO
  5. D13: SPI SCK

И W5500, и SD-карта взаимодействуют с Arduino через шину SPI. Контакт 10 и контакт 4 являются контактами выбора чипа для слота W5500 и SD. Их нельзя использовать в качестве общего ввода-вывода.

Использование¶

Мы покажем вам пример. В этом примере можно загрузить данные на веб-страницу и сохранить данные датчика на SD-карту.

Оборудование¶

Список деталей:

Имя Функция Количество
W5500 Ethernet Shield Обеспечивает подключение к Ethernet 1
Seeeduino V4.2 Контроллер 1
Датчик Grove-Temp&Humi Датчик 1
Base Shield V2 Base Shield 1
Карта Micro SD Хранение данных< /td> 1

  1. Установите W5500 Ethernet Shield v1.0 на Arduino, установите Base Shield V2 на Ethernet Shield и подключите датчик Grove-Temp&Humi к порту Grove Base Shield D5, подключите SD-карту.
  2. Подключите экран Ethernet Shield к сети с помощью стандартного кабеля Ethernet.
  3. Подключите Arduino к ПК через USB-кабель;

    4. Программное обеспечение¶

    Нажмите кнопку ниже, чтобы загрузить библиотеки W5500 Ethernet Shield.

    Установите библиотеку в Arduino IDE, когда она будет загружена.

    Результаты¶

    Теперь мы покажем результат.

    1. Вставьте SD-карту в компьютер, и вы увидите информацию о температуре и влажности.
    2. Более того, мы можем видеть информацию из Интернета.

    Разве это не очень просто? Вы можете начать свой проект.

    Онлайн-просмотрщик схем¶

    Ресурсы¶

    Техническая поддержка¶

    Сообщайте о любых технических проблемах на нашем форуме.

    Ядро Linux — это основной компонент операционной системы Linux и основной интерфейс между аппаратным обеспечением компьютера и его процессами.

    Читайте также: