Плата Arduino Ethernet построена на базе Ethernet-контроллера Wiznet W5100 (datasheet), который позволяет Ардуино подключаться к сети Интернет. Wiznet W5100 поддерживает стек сетевых протоколов (IP) и позволяет работать как с TCP, так и с UDP-протоколами. При этом микросхема может обслуживать до четырех одновременно открытых сокет-соединений. Для написания программ, работающих с глобальной сетью через плату расширения, рекомендуется использовать библиотеку Ethernet. Для подключения платы расширения к Ардуино предусмотрен специальный разъем, представляющий собой металлические выводы (“папа”) с одной стороны платы и гнезда (“мама”) – с другой стороны. Такая конструкция позволяет подключить к Ардуино сразу несколько плат расширения, разместив их одну над другой.
Плата поддерживает технологию “Power over Ethernet” и имеет стандартный разъем RJ-45 со встроенной гальванической развязкой.
На плате предусмотрен разъем для подключения micro-SD карты памяти, что дает возможность хранения файлов и организации сетевого доступа к ним. Устройство совместимо с Arduino Uno и Mega (используется библиотека Ethernet). Для работы со встроенным microSD-кардридером служит библиотека SD. Для активизации кардридера с помощью этой библиотеки в качестве вывода SS следует указывать вывод 4.
В устройстве также реализована функция управления сбросом Ethernet-модуля W5100 при подаче питания.
Ардуино взаимодействует с микросхемой W5100 и SD-картой памяти по одной SPI-шине (через разъем ICSP). На Duemilanove шина SPI занимает цифровые выводы 11, 12 и 13, а на Arduino Mega – 50, 51 и 52. На обеих платах в качестве выводов для активизации микросхемы W5100 или SD-карты памяти используются выводы 10 и 4 соответственно. Поэтому данные выводы не могут использоваться в качестве выводов общего назначения для выполнения каких-то других функций. Следует также помнить, что для корректной работы SPI-интерфейса аппаратный вывод SS Arduino Mega (53) должен быть всегда сконфигурирован как выход, несмотря на то, что он не взаимодействует ни с W5100, ни с SD-картой памяти.
В плате расширения используется стандартный сетевой разъем RJ45.
Кнопка сброса, расположенная на плате, осуществляет сброс Ардуино вместе с контроллером W5100.
Также на плате расширения расположено несколько светодиодов-индикаторов:
PWR: показывает наличие питания основного устройства и платы расширения
LINK: светится, если есть соединение с сетью; мигает во время передачи или получения данных
FULLD: светится, если сетевое соединение поддерживает полнодуплексный режим работы
100M: светится, если сетевое соединение относится к классу 100 Мб/с (в отличие от сетей 10 Мб/с)
RX: мигает в процессе получении данных
TX: мигает в процессе отправки данных
COLL: информирует об обнаружении сетевых коллизий
Плата расширения Arduino Ethernet может генерировать сигналы прерываний, которые позволяют уведомлять Ардуино о различных событиях, возникающих в модуле W5100. Для этого на плате предусмотрена перемычка “INT”, впаивание которой приведет к замыканию вывода INT микросхемы W5100 с цифровым выводом 2 Ардуино. Однако следует помнить, что обработка таких событий не поддерживается библиотекой Ethernet.
