RAK13800 WisBlock Interface Модуль Ethernet

Технические характеристики

• Модель: RAK13800_VA WisBlock Interface Ethernet Module (SKU: 100076)
• Напряжение питания: 2.97 ~ 3.63В DC (номинал. 3.3В DC)
• Потребляемый ток: до 132 мА
• Контроллер: W5100S-L WizNet
• Стек сетевых протоколов: TCP, UDP, ICMP, IGMPv1/v2, IPv4, ARP, PPPoE
• Память для буферов TX/RX: 16 Кбайт (2 х 8 Кбайт)
• Согласующий трансофрматор: HST-0041SAR
• Светодиодные индикаторы сети: соединение, активность
• Интерфейс: GPIO, SPI, Ethernet 8P8C RJ45, PoE
• ESD-защита: LRC099-04AT1G
• Шаг между штыревыми выводами: 2.54мм
• Температура эксплауатации: -40°С ~ +85°С
• Размер: 50 x 25 мм

Ключевые возможности RAK13800

• Поддержка проводных Интернет-протоколов
• Совместимость с устройствами PoE IEEE802.3af
• До четырёх одновременных подключений (независимых сетевых сокетов)
• Поддержка консольных команд APR/PING
• Режимы технологий энергосбережения Main Cloсk Gating и Ethernet Power-Down
• Функция дистанционного пробуждения через сеть (Wake on Lan) с использованием UDP
• Стандарты физического уровня 10Base-T/100Base-TX Ethernet PHY
• Функция автосогласования с автоматической подстройкой параметров межабонентской связи
• Поддержка автоматического переключения портов перекрёстного соединения Auto MDI-X в режиме автосогласования
• Поддержка верификации Ethernet MAC (Media Access Control)

Модуль RAK13800 Ethernet WisBlock Interface представляет устройство организации удалённой проводной связи в локальных сетях Ethernet. В основе модуля RAK13800 использован широко распространённый чип W5100S-L WIZnet со встроенным интернет-контроллером. RAK13800 поддерживает множественный перечень сетевых функций и протоколов TCP/IP (TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP и PPPoE), соответствует стандартам физического уровня односторонней полудуплексной и двухсторонней дуплексной передачи данных 10Base-T/100Base-TX. Высокая стабилизация любых Ethernet-подключений обеспечивается 2-канальным буфером приёмопередатчика RX/TX с размером памяти 16 КБайт. Чип W5100S позволяет подключать одновременно до четырёх независимых сетевых соединений (сокетов). Энергосберегающие режимы предусматривают существенное снижение расходования энергоресурсов в неактивных состояниях связи для WisBlock-приложений с автономными источниками питания. Модуль RAK13800 Ethernet Module совместим с технологией PoE IEEE802.3af, и способен получать по проводным линиям сетевого подключения электроэнергию мощностью до 9Вт, предназначенную для 5-вольтового питания WisBlock-устройства. Реализация функции PoE потребует установку специального модуля DC-DC преобразователя RAK19018.

Достоинства IoT платформы WisBlock

Цифровая программируемая платформа модульного конструирования WisBlock состоит из нескольких серий интегрируемых продуктов: WisBase, WisCore, WisSesnor, WisInterface, WisWireless, и др. Она ориентирована на создание быстрособираемых систем сверхкомпактного электронного оборудования с низким энергопотреблением, обладающих возможностью последующей модернизации с применением метода произвольного реконфигурирования аппаратной или программной части. Платформа WisBlock уверенно демонстрирует себя надёжной и одновременно низкозатратной опорой для лёгкого, быстрого, и качественного решения множества задач в области развития и внедрения современных IoT-технологий.

Поддерживаемая разработчиками и мировым сообществом, платформа имеет внушительный спектр функциональности, и прекрасно подходит для воспроизводства различных устройств от единичного количества до серийных масштабов. Полностью открытая для изучения, платформа WisBlock предоставляет возможности проектирования и встраивания индивидуальных изготовленных модулей. Среди прочих выгодных достоинств, платформа WisBlock располагает управляемой системой питания, определяющей наиболее эффективное расходование энергоресурсов автономных приложений. Модульная система WisBlock охватывает популярные стандарты беспроводной радиопередачи на короткие и длинные расстояния, а также всецело совместима с облачными технологиями.

Внешний вид и расположение компонентов RAK13800

Функциональное определение выводов 40-контактного соединительного разъёма модуля Ethernet интерфейса RAK13800

Модуль WisInterface RAK13800 оснащён 40-контактным соединительным разъёмом WisConnector, совместимым со слотом IO Slot базовой платы WisBlock Base. Интерфейс RAK13800 задействует следующие контакты:

• 3V3_S — напряжение питания модуля +3.3В, программно контролируемое процессорным модулем WisCore
• GND — общий, заземление
• 5V — преобразованное модулем PoE напряжение +5В, подключенное к общей шине распределения питания базовой платы WisBlock Base
• RSTn — низкоуровневый сигнал сброса W5100S продолжительностью не менее 500 нсек. Операция последующей инициализации чипа Ethernet-контроллера занимает время 60.3 мсек
• SPI_CS — сигнал выбора ведомого устройства в шине SPI
• SPI_CLK — сигнал синхронизации в шине SPI
• SPI_MISO — линия передачи данных от ведомого к ведущему в шине SPI
• SPI_MOSI — линия приёма данных от ведущего к ведомому в шине SPI

Образец монтажа

Модуль RAK13800 спроектирован для установки в слот любой базовой платы WisBlock Base, кроме миниатюрной RAK19003 Mini без порта WisIO. Дополнительно для работы с модулем Ethernet-интерфейса потребуется процессорный блок WisBlock Core с интегрированным программируемым контроллером. На лицевой стороне RAK13800 и прочих съёмных модулей WisBlock присутствует шелкографическая метка, указывающая на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма. Эта метка находится рядом с коннектором.

На изображении показан способ крепления RAK13800 к верхней стороне RAK5005-O.

Электрическая принципиальная схема модуля Ethernet RAK13800 WisBlock Interface

Физические размеры, мм

Программное обеспечение

1. Примеры программирования модуля Ethernet W5100S RAK13800 WisBlock Interface
2. Библиотека RAK13800-W5100S совместимая с Arduino IDE

Техническая документация

1. Спецификация контроллера WizNet W5100S Ethernet PHY 10/100Baset-T (англ., PDF, Datasheet)
2. Краткое руководство пользователя WisBlock Interface RAK13800 Ethernter Module
3. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
2. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
3. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных WisIO модулей