CHESTER-X14
CHESTER-X14 je drátový rozšiřující modul 10/100 Ethernet pro platformu CHESTER.
Přehled modulu
CHESTER-X14 poskytuje rozhraní Ethernet 10/100 Mb/s založené na hardwarovém TCP/IP kontroléru W5500, který integruje MAC i PHY a se základní deskou CHESTER komunikuje po SPI. Ethernet magnetika na desce (ALANL100X1-DE12DT) zajišťuje galvanické oddělení a úpravu signálu. Diferenciální přijímací a vysílací páry jsou vyvedené na svorkovnici, kam se připojují jednotlivé vodiče Ethernetu.
Modul může běžet přímo ze základní desky CHESTER. Alternativně přivádí externí linka 5-28 V DC na +VIN energii do step-down převodníku TPS62933 na desce, jehož pevný výstup 5 V (+V) napájí základní desku CHESTER. Vstup chrání Schottkyho diody (PMEG6010ELR). Výstup přerušení signalizuje základní desce CHESTER, že Ethernet kontrolér potřebuje obsluhu.
Klíčové vlastnosti
- 10/100 Ethernet: Drátová konektivita založená na hardwarovém TCP/IP kontroléru W5500.
- Rozhraní k hostu po SPI: K základní desce CHESTER se připojuje po SPI.
- Integrovaná magnetika a oddělení: Ethernet transformátor na desce (ALANL100X1-DE12DT) zajišťuje galvanické oddělení.
- Flexibilní napájení: Běží ze základní desky CHESTER, nebo z volitelné linky 5-28 V DC na +VIN.
- Ochrana vstupu: Schottkyho diody (PMEG6010ELR) na napájecím vstupu.
- Výstup přerušení: Vyhrazená linka přerušení k základní desce CHESTER.
- Stavové LED: Indikace linky (zelená) a aktivity (červená) řízená čipem W5500.
Typické aplikace
- Pevné připojení: Drátový Ethernet tam, kde není mobilní pokrytí nebo není žádoucí.
- Průmyslové sítě: Připojení zařízení CHESTER do místní průmyslové sítě LAN.
- Automatizace budov: Drátová páteř pro monitorování budov a provozů.
- Brány: Drátový uplink pro uzly sbírající data.
Technické parametry
| Parametr | Hodnota |
|---|---|
| Typ rozhraní | Ethernet 10/100 Mb/s |
| Ethernet kontrolér | W5500 (hardwarový TCP/IP, integrovaný MAC + PHY) |
| Rozhraní k hostu | SPI |
| Magnetika | Integrovaná (ALANL100X1-DE12DT) |
| Galvanické oddělení | Ano, díky Ethernet magnetice na desce |
| Napájecí vstup (+VIN) | 5-28 V DC (volitelné externí napájení) |
| Napájecí výstup (+V) | Pevných 5 V, napájí základní desku CHESTER |
| Výstup Ethernetu | Diferenciální páry Rx/Tx na svorkovnici |
| Rozhraní desky | Castellated otvory na dvou protilehlých hranách, připájené k základní desce CHESTER |
| Revize hardwaru | R1.0 |
Klíčové součástky
| Součástka | Typové označení | Popis |
|---|---|---|
| Ethernet kontrolér | W5500 | Vestavěný Ethernet kontrolér s hardwarovým TCP/IP a rozhraním SPI (MAC + PHY) |
| Ethernet magnetika | ALANL100X1-DE12DT | Integrovaný LAN transformátor pro rozhraní 10/100 |
| Převodník DC-DC | TPS62933 | Snižující převodník, vstup 5-28 V DC |
| Ochrana vstupu | PMEG6010ELR | Schottkyho diody pro ochranu vstupu |
Zapojení pinů
Modul používá standardizované rozvržení konektoru kompatibilní se slotem pro rozšiřující moduly CHESTER.
Zobrazené zapojení pinů platí pro základní desku CHESTER-M CGLS.
Zapojení konektoru CHESTER-X14
| Pin | Signál | Typ | Popis |
|---|---|---|---|
| 1 | INT | Výstup | Výstup přerušení k základní desce CHESTER |
| 2 | +V | Napájecí výstup | Pevných 5 V ze step-down převodníku na desce (napájí základní desku CHESTER) |
| 3 | +VIN | Napájecí vstup | Volitelný externí stejnosměrný vstup do step-down převodníku na desce (5-28 V DC) |
| 4 | GND | Zem | Systémová zemní reference |
| 5 | Rx- | Ethernet | Přijímací pár (negativní) |
| 6 | Rx+ | Ethernet | Přijímací pár (pozitivní) |
| 7 | Tx- | Ethernet | Vysílací pár (negativní) |
| 8 | Tx+ | Ethernet | Vysílací pár (pozitivní) |
Modul může běžet přímo ze základní desky CHESTER. Když je na +VIN (pin 3) připojené externí napájení 5-28 V DC, vytváří step-down převodník TPS62933 na desce pevných 5 V na +V (pin 2), kterými se napájí základní deska CHESTER.
Rozhraní k hostu (SPI)
Na rozdíl od většiny modulů CHESTER-X (které používají I²C) komunikuje CHESTER-X14 se základní deskou CHESTER po SPI. Kontrolér W5500 se řídí přes piny GP slotu modulu:
| Pin CHESTER-X | Funkce SPI | Signál W5500 |
|---|---|---|
| GP0 | MISO | ETH_MISO |
| GP1 | MOSI | ETH_MOSI |
| GP2 | SCLK | ETH_SCLK |
| GP3 | CS | ETH_CS |
Výstup přerušení (INTn) čipu W5500 je vyvedený na svorku INT modulu (pin 1). Viz podsekce Přerušovací pin níže.
Přerušovací pin
W5500 signalizuje události (například přicházející paket) na svém výstupu přerušení, který je vyvedený na svorku INT modulu (pin 1). Toto přerušení musí být propojené se svorkou INT základní desky CHESTER, aby ho deska mohla zaznamenat. Na základní desce CHESTER-M CGLS přidejte propojovací vodič ze svorkovnice rozšiřujícího modulu na svorku INT základní desky. Zapojení níže je znázorněné pro modul ve slotu B; modul v jiném slotu se stejným způsobem připojí ke svorce INT daného slotu.
- Příklad: zapojení přerušení pro modul ve slotu B (CHESTER-M CGLS).
Připojení Ethernetu
Ethernet magnetika je na modulu, takže se jednotlivé vodiče Ethernetu zapojují přímo na piny svorkovnice (Rx-, Rx+, Tx-, Tx+). Externí magnetika není potřeba, protože magnetika na desce zajišťuje i galvanické oddělení rozhraní Ethernet.
Každý diferenciální pár (Rx a Tx) veďte jako kroucenou dvojlinku kabelem Cat5e nebo lepším a nekroucenou část kabeláže u svorkovnice udržujte co nejkratší. Standardní linky 10/100BASE-TX (které W5500 používá) zvládnou kabel až 100 m.
Kabel Ethernetu zapojte do svorkovnice podle tabulky níže. Pin RJ-45 a barva vodiče odpovídají standardu T568B; pin CHESTER-X14 je převzatý z tabulky zapojení výše.
| Pin RJ-45 | Vodič (T568B) | Signál Ethernetu | Pin CHESTER-X14 |
|---|---|---|---|
| 1 | Bílo-oranžový | ETH_TD+ (Tx+) | 8 |
| 2 | Oranžový | ETH_TD- (Tx-) | 7 |
| 3 | Bílo-zelený | ETH_RD+ (Rx+) | 6 |
| 6 | Zelený | ETH_RD- (Rx-) | 5 |
| 8 | Hnědý | ETH_GND (GND) | 4 |
Průchod krabičkou
Kabel Ethernetu lze do krabičky přivést dvěma způsoby:
- Kabelová vývodka (výchozí): izolované vodiče Ethernetu protáhnete vývodkou ve stěně krabičky a zapojíte do svorkovnice.
- Konektor RJ-45 do panelu (na vyžádání): externí zdířka RJ-45 ve stěně krabičky umožní uživateli zapojit standardní ethernetový kabel, bez volné kabeláže vevnitř. Na vyžádání.
Stavové LED
Dvě stavové LED jsou pod potiskem HARDWARIO.COM v levém horním rohu desky. Obě řídí přímo kontrolér W5500:
| LED | Signál W5500 | Barva | Funkce |
|---|---|---|---|
| LED1 | ACTLED | Červená | Aktivita Ethernetu: přepíná se při vysílání nebo příjmu rámců |
| LED2 | LINKLED | Zelená | Linka Ethernetu: svítí, když je navázané spojení se sítí |
Kompatibilní konfigurace CHESTER
Modul CHESTER-X14 lze použít s různými konfiguracemi základních desek CHESTER. Níže jsou příklady kompatibilních sestav:
CHESTER-M (CGLS)
CHESTER-C4
Použití s CHESTER SDK
CHESTER-X14 lze v rámci CHESTER SDK použít přes shieldy ctr_x14_a a ctr_x14_b, případně přes funkce Project Generatoru hardware-chester-x14-a a hardware-chester-x14-b.
Schémata
Kompletní schéma — hlavní strana, rozhraní Ethernet a napájení — je k dispozici jako PDF:
Výkres modulu
