Moduli Ethernet.
Esistono diversi modi per connettere una scheda Arduino
a Internet. La connessione wireless perfettamente organizzata utilizzando le piattaforme ESP8266 o ESP32. Puoi utilizzare i moduli Lora con gli appositi gateway WiFi. Ma il più resistente al rumore e "tradizionale" è il buon vecchio Ethernet. Utilizzando un normale connettore RJ-45 e un doppino intrecciato, puoi combinare la tua scheda con altre apparecchiature di rete, che si tratti di un router o del modem WiFi. I vantaggi di una connessione Ethernet sono velocità, stabilità e maggiore immunità alle interferenze. Gli svantaggi sono evidenti: il modulo è collegato con un filo e nel funzionamento reale la qualità di questo filo dovrebbe essere elevata.
I moduli Ethernet più popolari per Arduino oggi si basano sul chip W5100, che è in grado di mantenere lo scambio di dati a una velocità costante di 100 Mbps. Le librerie già pronte sono scritte per i dispositivi basati su W5100, questa architettura è semplice e ideale per gli amanti dell'elettronica alle prime armi che possono utilizzarla come trampolino di lancio per progetti successivi.
Caratteristiche principali dei moduli basati su W5100:
- Voltaggio operativo: 5 volt, alimentatore adatto dalla scheda Arduino.
- Buffer interno 16 Kb.
- La velocità di connessione raggiunge i 10/100 Mbps.
- La comunicazione con la scheda Arduino avviene tramite la porta SPI.
- W5100 supporta TCP e UDP.
- Modulo basato su Wiznet W5500. È più piccolo, scalda meno, ha più potenza.
- Modulo basato su ENC28J60. Questa è un'opzione molto più economica, più economica del W5100, ma potrebbero esserci più potenziali problemi.
- PWR - indica la presenza di alimentazione sulla scheda.
- LINK - si accende quando è presente una rete e lampeggia durante la trasmissione/ricezione dati.
- FULLD - indica la connessione di rete full duplex.
- 100M - indica una connessione di rete con una velocità di 10Mbps.
- RX - lampeggia quando riceve dati.
- TX - lampeggia quando invia dati.
- COLL - lampeggia quando vengono rilevati conflitti di rete.
Figura 1
Ethernet per Arduino Nano (Figura 2).
Una menzione speciale merita il modulo Arduino Nano Ethernet. È realizzato in un formatto che facilita la connessione alla scheda Nano v 3.0, ha quasi le stesse capacità della versione "normale" per Uno. Lo shield si basa sul chip ENC28J60. Il modulo dispone inoltre di un connettore RJ-45, in alcune modifiche è dotato di uno slot SD.
Figura 2
Se stai avviando un progetto con Ethernet, dovrai comprendere i seguenti concetti di base relativi a questa tecnologia:
- Cavo: di norma, si tratta di un doppino intrecciato, meno spesso di una fibra ottica (non sarà possibile collegarlo ad Arduino in modo semplice).
- Connettore per connessione via cavo - RJ-45: in effetti, lo standard per le spine ha un nome completamente diverso (8P8C), ma "nella gente" è consuetudine chiamare il connettore Ethernet standard esattamente come RJ-45. Va notato che esistono altri standard: RJ-25, RJ-14, ecc. Non sono adatti per la connessione ad Arduino tramite moduli standard.
- Indirizzo MAC di rete Ethernet: si tratta di un identificatore univoco del dispositivo a sei byte sulla rete, che di solito viene flashato nel dispositivo stesso, ma in alcuni casi può essere modificato dal software. In totale, è possibile impostare da 2 alla 48a potenza degli indirizzi, si tratta di trilioni di opzioni diverse (più precisamente, 281 474 976 710 656), quindi per ora ce ne sono abbastanza per creare identificatori veramente univoci.