Arduino Ethernet Shield Rev3 WITH PoE Module, Arduino kartları için hazırlanmış, ethernet üzerinden internet bağlantısı sağlar. Wiznet W5100 entegresini barındıran bu kart hem TCP hem de UDP uyumludur. Arduino Ethernet Shield 4 eş zamanlı soket bağlantısına kadar destekler. Shield üzerindeki RJ45 ethernet soketine ethernet kablosunu taktıktan sonra, Arduino ethernet kütüphanesi kullanarak hızlı bir şekilde Arduino’yu internete bağlayabilirsiniz. Kart üzerinde mikro-SD kart yuvası vardır. Bu sayede çeşitli bilgileri mikro-SD kart üzerine yazabilir ve okuyabilirsiniz. Bu şekilde hafıza ihtiyacınız karşılanmış olur.
Dikkat edilmesi gereken bir nokta W5100 ve mikro-SD kart aynı SPI hattını kullandığı için aynı anda sadece biri aktif olmaktadır. Eğer iki haberleşme aynı anda yapılacak ise kullanılan kütüphanenin ortak olmasına dikkat edilmelidir. Aynı anda ikisi kullanılmayacaksa, kullanmadığınız kısmı kapatmak gerekmektedir. Mikro-SD kartı kapalı konuma getirmek için 4. pini çıkış olarak gösterip bu pinden 5 Volt çıkış vermeniz gerekmektedir. W5100’ü kapalı hale getirmek için ise 10. pini çıkış olarak gösterip 5 Volt çıkış vermeniz gerekmektedir.
Shield RESET butonu bulunmaktadır ve buton hem W5100 entegresini hem de Atmega328 entegresini resetler. Shield çalışırken anlık çalışma durumunun anlaşılmasına yardımcı olan bazı bilgilendirici LED’ler vardır:
PWR: karta ve Shield’a güç geldiğini gösterir
LINK: bir ağın bulunduğunu gösterir; shield veri alıp gönderirken yanıp söner.
FULLD: ağ bağlantısının full deuplex olduğunu gösterir.
100M : 100 Mb/s kapasiteli bir ağa bağlanıldığını gösterir
RX: shield veri alırken yanıp söner
TX: shield veri gönderirken yanıp söner
Üzerinde INT yazılı olan jumper aktif edilerek Arduino board’un W5100 entegresinden kesme (interrupt) alması ve interrupt-driven proramlar oluşturmak mümkün kılınabilir.
Bu ürün PoE modülü ile birlikte satılır. Fakat PoE modülünün shiled üzerine yerleştirilmesi gerekir!!!
Giriş-Çıkış Pinleri (I/O)
Arduino Ethernet Shield Rev3 kartı üzerindeki 14 dijital pin pinMode(), digitalWrite() veya digitalRead() fonksiyonları kullanılarak giriş veya çıkış olarak kullanılabilir. Her pin 20-50 Kohm’luk bir pull-up direncine sahiptir. Ayrıca her pin için sink veya source akımı aynı olup 40 mA’dir. Bunun yanında bazı pinler belirli fonksiyonları yerine getirirler:
Seri haberleşme: pin 0(RX), pin1 (TX)
Arduino Ethernet Shield Rev3 6 analog giriş pinine sahiptir (A0-A5). Bu pinlerin her biri 10 bit çözünürlüğe sahiptir. Default olarak giriş sinyalinin tepe-tepe değeri, ground değerinden 5 volt değerine kadardır. Fakat AREF pinini ve analogReference() fonksiyonunu kullanılarak sinyal üst sınırını değiştirmek mümkündür.
TWI: S4 (SDA) ve S5 (SCL) pinleri. Wire kütüphanesi ile TWI haberleşmeyi destekler.
AREF: Analog girişler için referans voltaj değeridir.
RESET: mikrodenetleyiciyi resetlemek için kullanılan pindir. Aktif LOW olarak çalışır.
Arduino Ethernet Shield’ın, ethernet denetleyici (controller) entegresi olan Wiznet W5100 ile ve mikro-SD kart SPI bus üzerinden haberleşmektedir. SPI pinleri Arduino UNO’da 11,12 ve 13, Arduino MEGA’da 50,51 ve 52. pinlerdir. Her iki modelde de 10. pin W5100’ün, 4. pin ise SD’nin seçim pinidir. Bu pinler genel giriş çıkış pini olarak kullanılmazlar. Arduino MEGA’da donanımsal SS pini (53. pin) SD kart yada W5100 için kullanılmamaktadır. Fakat bu pin mutlaka çıkış pini olarak ayarlanmalıdır.
Haberleşme
İncelemiş olduğunuz bu kart bir bilgisayar veya farkılı bir Arduino kartı veyahut da diğer bir mikrodenetleyici kartı ile haberleşmek için gerekli donanıma sahiptir. Ayrıca Atmega328 mikrodenetleyicisi TWI ve SPI haberleşmeyi desteklemektedir. Arduino yazlımı, TWI bus kullanımını kolaylaştırmak için Wire kütüphanesi’ni içermektedir. Detayları buradan kontrol edebilirsiniz. SPI haberleşme içinde SPI kütüphanesi Arduino tarafından sizlere sunulmaktadır. Kart ethernet üzerinden bir ağa bağlanabilir. Bağlantı esnasnda bir IP ve MAC adresi sağlamanız gerekmektedir. Yine Arduino tarafından sunulan Ethernet kütüphanesi kartınız tarafından desteklenmektedir.
Programlama
Kartınızın programlanmasını iki şekilde geröekleştirebilirsiniz: 6 pinli seri programlama header’ı vasıtasıyla veya harici bir ISP programlayıcı ile.
6 pinli seri programlama header’ı FTDI USB kablosu ve Arduino USB to Serial konnektörü içeren Sparkfun ve Adafruit-FTDI-tipli USB-to-Serial breakout kartları ile uyumludur. Kart, otomatik reseti ve kart üzerinde bulunan reset butonuna basmadan ‘sketch’leri yüklemeyi destekler.
Bunun yanıda bootloader by-pass edilip kart bir ICSP header yolu ile de programlanabilir. Bunun için Arduino ISP veya benzeri bir yardımcı ürüne ihtiyacınız olabilir. Daha detaylı bilgi için buraya göz atabilirsiniz.
Güç Gereksinimi
Board; harici bir güç kaynağı, PoE modülü veya bir FTDI kablosu/USB bağlantı konnektörü kullanılarak enerjilenebilir.
USB kablo kullanılmadığında güç, ya adaptör ya da pil ile sağlanır. Pil bağlanması durumunda, pil uçları güç konnektörünün Vin ve GND uçlarına bağlanır. Arduino Ethernet Shield Rev3 kartına adaptör ile enerji verilmesi durumunda 2.1 mm uzunluğunda ortası pozitif erkek konnektörün güç ‘jack’ına takılmasıyla kart enerjilenmiş olur. Kart 6-20 volt aralığında çalışabilir. Fakat 7 volt altında kartın kararsızlaşması ve 12 volt üstünde de voltaj regülatörünün aşırı ısınma problemi olabileceğinden, çalışma gerilimi 7-12 volt olarak tavsiye edilmektedir. Güç pinleri özet olarak şöyledir:
VIN: Harici güç kaynağı kullanılırken giriş voltajının bağlandığı pindir.
5V: Kart üzerinde regüleli bir 5 volt çıkışı veren pindir.
3.3v: Kart üzerindeki regülatör sayesinde 3.3 volt çıkış veren pindir.
GND: Ground pinleri
IOREF:Mikrodenetleyicinin çalışma voltajı için, Arduino board üzerinde bir voltaj referansı sağlar.
İsteğinize bağlı olarak kullanabileceğiniz PoE modülü ise bir Cat-5 burgulu ethernet kablo çiftinden enerjisini alabilir. Bahsedilen bu modülün bazı özellikleri şöyledir:
IEEE802.3af standardına uyumluluk
Düşük ripple ve gürültü oranı (100 mVpp)
36-57V giriş voltajı aralığı
Aşırı akım ve kısa devre koruma
9 V çıkış gerilimi
%50 yük altında tipik olarak %75 DC-DC çevirim verimliliği
Girişten çıkışa 1500 voltluk bir izolasyon bariyeri
NOT: Shield modülleri diğer mikrodenetleyici kartlara, üzerinde bulunan erkek ‘header’ları kullanarak takabilirsiniz. Shield kartlar takılabildiği kartlar ile pin uyumludur ve “Arduino Ethernet Shield Rev3 WITH PoE Module” ürünümüzde takıldığı kartın internete bağlanabilme özelliği kazanmasını sağlar.
UYARI: Power over Ethernet modülü Arduino’nun fason olarak ürettirdiği bir karttır. Datasheet’e buradan ulaşabilirsiniz
Dökümantasyon ve Görseller
- ATmega328 portlarının ve Arduino pinleriyle eşleşme haritası
- Arduino power over ethernet kartı datasheet
- Başlangıç. için yardımcı olabilecek bir VİDEO
- Şematik
- Ürün hakkında daha ayrıntılı bilgi için tıklayınız.
- Shield’ı takma ve internet ayarları
