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Arduino Ethernet中文介绍

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发表于 2014-12-15 13:38 | 显示全部楼层 |阅读模式
本文由WIZnet-Katrina翻译
原文地址:http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardEthernet

ArduinoEthernetFront450px.jpg

概述

Arduino Ethernet是一个基于ATmega328的微控制器(数据手册)。具有14个数字输入/输出引脚,6个模拟输入,1个16MHz晶振,1个RJ45,一个供电口,一个ICSP接口,和一个复位按钮。请注意:引脚10,11,12和13为以太网模块接口预留,不应另用。如此减少可用引脚数量至9,外加4个可用PWM输出。

Ethernet模块上的可选电源,可添加至板子上。
Ethernet与其他板子的区别是,它没有板载USB转串口 驱动芯片,但具有一个Wiznet Ethernet接口。在Ethernet Shield上可以找到同样的接口。1个板载 microSD 卡读卡器通过SD Library读入,用于在网络服务中存储文件。引脚10是预留给Wiznet接口的,用于SD卡的SS在引脚4上。

6个引脚的串行编程排针,与 带FTDI USB的USB串行适配器、Sparkfun及Adafruit FTDI-兼容的。它支持自动复位,无需按复位键,就能将例程上载到板子上。插入USB转串口适配器后,Arduino Ethernet就由适配器驱动起来了。

板子的第3次修订版,采用了标准化的1.0 引脚分配:

-在AREF引脚旁,增加了 SDA 和 SCL引脚;另外两个新引脚置于RESET引脚旁,这样就可以使用i2c或TWI组件的插板与Arduino板兼容;
-IOREF 使插板可以适应来自板子的电压。带有IOREF引脚的插板,既与工作电压5V的AVR兼容,同时也兼容工作电压3.3V的Arduino Due. IOREF旁边的不是一个连接引脚,是为日后预留的。

总结

微控制器        ATmega328
工作电压        5V
输入电压 Plug (推荐)        7-12V
输入电压 Plug (极限)        6-20V
输入电压 PoE (极限)        36-57V
数字 I/O 引脚        14 (提供4个PWM输出)
Arduino 引脚预留:        
         10 to 13 用于SPI
         4 用于 SD 卡
         2 个W5100 中断 (when bridged)
模拟输入引脚        6
每I/O 引脚DC电流        40 mA
3.3V 引脚 DC电流        50 mA
Flash 内存        32 KB (ATmega328) 其中0.5 KB 被bootloader占用
SRAM        2 KB (ATmega328)
EEPROM        1 KB (ATmega328)
时钟速度        16 MHz
W5100 TCP/IP 嵌入式以太网控制器         
带变压器的RJ45(支持POE供电)        
Micro SD card, 带有有源电压转换器        

原理图 & 参考设计

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardEthernet

供电

板子也可以通过外部电源供电,一个可选的PoE模块,或者通过一个FTDI电缆/USB 串口连接器。

外部供电可以通过一个交流转直流适配器(变压器) 或 电池。适配器可在板子上的供电接口上插入一个2.1mm center-positive插头。电池可以连接至电源连接器的GND和Vin引脚头。

板子可在外部电压6-20V间工作。如果供电小于7V,5V引脚可能提供小于5V电压,板子可能出于不稳定状态。如果超过12V,电压调节器可能过热引起板子损坏。推荐范围是7-12V。

供电引脚如下:

-VIN. 使用外部供电资源(而不是来自USB连接器的5V或其他稳压电源)时的Arduino输入电压。你可以通过这个引脚供电,或者通过电源接口供电。
-3V3. 一个3.3 volt 集成板载稳压器。最大电流是50mA.
-GND. 接地引脚.
-IOREF. Arduino上的这个引脚提供为控制器运行的基准电压。配置无误的插板可以读取IOREF引脚电压,并选取合适的电源电压 或 启用5V/3.3V工作输出上的电压转换器。
可选PoE模块可以通过5类双绞线以太网线供电。

-遵循IEEE802.3af
-低输出纹波及噪声(100mVpp)
-输入电压范围 36V到57V
-过载及短路电流保护
-9V输出
-高效 DC/DC转换器:typ 75% @ 50% load
-1500V隔离(输入到输出)

请注意:PoE模块的硬件不是由Arduino专属制造,来自第三方。更多信息,见数据手册。

内存

ATmega328具有32KB内存(0.5KB用于bootloader)。另有2KB SRAM和1KB EEPROM(可以读写 EEPROM 库)。

输入 及 输出

Ethernet板上14个数字引脚中的每一个引脚都可以作为一个输入或输出,使用 pinMode(), digitalWrite()  及digitalRead() 功能。 工作电压为5V。每一个引脚可以提供或接收最大电流为40mA,并且有一个内部上拉电阻(默认为非连接)20-50 kOhms。另外,有些引脚有专门功能:

-串口: 0 (RX) 及 1 (TX)。用于接收(RX)和传输(TX)TTL串口数据。
-外部中断:2和3。这些引脚可以在低电压/上升沿/下降沿 上触发一个中断。详细内容见 attachInterrupt()。
-PWM: 3,5,6,9 和 10. 提供带 analogWrite() 功能的8位 PWM输出。
-SPI:10(SS), 11(MOSI), 12(MISO), 13(SCK). 这些引脚支持SPI通信(使用SPI库)。
-LED:9. 有一个可连接数字引脚9的内置LED. 当引脚拉高,LED亮,引脚拉低,LED灭。在多数其他的Arduino板上,这个LED是在引脚13。Ethernet板上是引脚9,因为引脚13 是SPI连接的一部分。

Ethernet板 有6个模拟输入,标签从A0到A5,每个输入精度为10位(例如,1024个不同的值)。默认情况下,从 ground 到5V进行测量,尽管使用AREF引脚和 analogReference() 功能可能改变范围上限。另外,一些引脚有专门功能:
-TWI:A4 (SDA) and A5 (SCL)。 支持TWI 通信(使用Wire library)。
板子上 一些其他引脚:
-AREF. 模拟输入的参考电压。使用 analogReference()。
-Reset.
见  mapping between Arduino pins and ATmega328 ports

通信

Arduino Ethernet 可以有很多设备与计算机,另一个或者其他微控制器通信。
SoftwareSerial library 可以使Uno上的任意数字引脚做串口通信。
ATmega328 同时支持TWI和SPI通信。Arduino软件包括一个Wire库,用来简化TEI总线使用;详见文档。SPI通信使用SPI库
这个也可通过以太网实现有线网络连接。当连接网络时,你将需要提供一个IP地址和一个MAC地址。Ethernet Library 是完全支持的。
板载microSD 卡读卡器通过SD Library读取。当使用这个library时,SS需在引脚4上。

编程

有两种方式给Arduino Ethernet编程:通过引脚6串行编译排针,或者外部ISP编译器。
        6个引脚的串行编程排针,与 带FTDI USB的USB串行适配器、Sparkfun及Adafruit FTDI-兼容的。它支持自动复位,无需按复位键,就能将例程上载到板子上。插入USB转串口适配器后,Arduino Ethernet就由适配器驱动起来了。
你也可以绕开bootloader,使用Arduino ISP或类似的东西通过ICSP(In-Circuit Serial Programming) 编译微控制器排针;详见这些指导
所有Ethernet例程工程和Ethernet shield 一样工作。一定要根据你的网络来改变网络设置。

物理特性

Ethernet PCB的最大长度和宽度分别是2.7和2.1英尺,带有RJ45和电源连接器,扩展后超越之前的尺寸。四个螺丝孔可让板子附载到一个平面或案板上。注意数字引脚7和8之前的距离是160 mil(0.16”),不是其他引脚间隔100mil的偶数倍。

设置

如果你想在Arduino Ethernet上使用FTDI线现在例程,请参考指导:
将Arduino Ethernet bootbloader升级到最新版本

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发表于 2014-12-23 17:34 | 显示全部楼层
好板子,支持。
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