شیلد شبکه اترنت W5100

شیلد شبکه اترنت W5100:

شیلد شبکه اترنت W5100 یک ماژول شبکه است که برای بردهای آردوینو (Arduino) طراحی شده است. این شیلد از تراشه W5100 به عنوان یک کنترل‌کننده شبکه استفاده می‌کند تا اتصال اینترنتی را بر روی بردهای آردوینو ایجاد کند.

ویژگی‌ها و عملکرد شیلد شبکه اترنت W5100:

1. تراشه W5100: این شیلد از تراشه W5100 استفاده می‌کند که یک کنترل‌کننده شبکه (Ethernet Controller) می‌باشد. این تراشه از پروتکل‌های TCP/IP مانند TCP، UDP، IP، ARP، ICMP و DHCP پشتیبانی می‌کند.

2. اتصال به شبکه اترنت: با استفاده از این شیلد، برد آردوینو خود را به شبکه اترنت متصل کنید. این اتصال به وسیله پورت RJ45 شیلد انجام می‌شود.

3. پشتیبانی از پروتکل‌های مختلف: شیلد W5100 از پروتکل‌های مختلفی از جمله TCP و UDP پشتیبانی می‌کند، که به شما امکان ارسال و دریافت داده‌ها از طریق شبکه را می‌دهد.

4. کتابخانه Wiznet: برای استفاده راحت‌تر از این شیلد، شرکت Wiznet کتابخانه‌ای برای Arduino ارائه کرده است که در IDE آردوینو نصب می‌شود. این کتابخانه امکاناتی برای اتصال به شبکه از طریق W5100 را فراهم می‌کند.

5. انتقال داده‌ها: شیلد W5100 به شما این امکان را می‌دهد که از طریق اتصال اینترنتی داده‌ها را از وب‌سایت‌ها دریافت یا اطلاعات را ارسال کنید.

6. سازگاری با Arduino: این شیلد به‌طور مستقیم بر روی بردهای آردوینو نصب می‌شود و با آن سازگار است.

مراحل راه اندازی شیلد شبکه اترنت W5100:

1.نصب کتابخانه Wiznet:

در ابتدا، از کتابخانه Wiznet برای کنترل تراشه W5100 استفاده کنید. این کتابخانه را از منبع معتبری مانند مدیر کتابخانه آردوینو (Arduino Library Manager) نصب کنید.

2.اتصال شیلد به برد آردوینو:

شیلد W5100 را بر روی برد آردوینو خود نصب کنید. این شیلد به وسیله پین‌های هدرهای مخصوص خود به برد متصل می‌شود.

3.برنامه نویسی:

از کد مناسب به عنوان یک برنامه برای اتصال به اینترنت و ارسال درخواست HTTP استفاده کنید.

4.برنامه‌ریزی و آپلود:

برنامه را به برد آردوینو خود آپلود کنید و مشاهده کنید که اطلاعات در Serial Monitor نمایش داده می‌شود.

5.تست:

با توجه به برنامه ، باید در Serial Monitor پیام‌هایی مشابه "Connected to the network" و "Making HTTP request..." را ببینید. در صورتی که مشکلی وجود دارد، اطمینان حاصل کنید که اتصال شیلد به شبکه انجام شده و آدرس MAC شیلد به درستی تنظیم شده باشد.

LED های قرار داده شده روی شیلد W5100 به صورت زیر می باشند :

• PWR :نشان دهنده ی اتصال برد و شیلد به منبع تغذیه
• LINK : وجود یک لینک شبکه را نشان می دهد و وقتی شیلد دیتا می فرستد یا دریافت می کند چشمک می زند.
• FULLD : نشان هنده ی اینکه اتصال شبکه دو رشته ای کامل است.
• M100: نشان دهنده ی حضور یک اتصال شبکه Mb/s 100 درمقابل Mb/s  10
• RX : وقتی شیلد دیتا دریافت می کند چشمک می زند.
• TX : وقتی شیلد دیتا ارسال می کند چشمک می زند.
• COLL : وقتی collision در شبکه شناسایی شود چشمک می زند.

ویژگی های شیلد شبکه اترنت W5100:

• ولتاژ کاری5V (از برد آردوینو تامین می شود)
• سرعت اتصال : 10/100Mb
• اتصال به آردوینو توسط پورت SPI
• جریان مصرفی 5uA
• آی سی اترنت : W5100 با بافر 16K داخلی
• پشتیبانی از چهار اتصال همزمان سوکت 
• دارای SD-card برای ذخیره فایل ها برای سرور کردن در شبکه مورد استفاده قرار داده شده است .
•  دارای کنترلر ریست 
• دارای یک اتصال RJ-45 استاندارد 

شیلد شبکه اترنت W5100 برای بردهای آردوینو کاربردهای متنوعی دارد و به کمک این شیلد، بردهای آردوینو قابلیت اتصال به شبکه اینترنت را پیدا می‌کنند.

در زیر تعدادی از کاربردهای شیلد شبکه اترنت W5100 آورده شده است:

1. وب‌سایت کنترلی: با استفاده از این شیلد، می‌توانید بردهای آردوینو خود را به اینترنت متصل کرده و وب‌سایت کنترلی ایجاد کنید. این وب‌سایت می‌تواند برای کنترل دستگاه‌ها، نمایش اطلاعات سنسورها، یا انجام وظایف دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

2. سیستم هوشمند خانه (IoT): با استفاده از شیلد شبکه اترنت، می‌توانید بردهای آردوینو را به عنوان یک دستگاه در اینترنت اشیاء (IoT) استفاده کرده و از راه دور تجهیزات خانه را کنترل کنید. مثلاً روشنایی، سیستم گرمایشی و تهویه، یا دیگر دستگاه‌ها.

3. سیستم‌های اعلان صوتی: این شیلد به شما امکان اتصال دستگاه‌های صوتی به شبکه می‌دهد. می‌توانید یک سیستم اعلان صوتی را ایجاد کرده و از راه دور اطلاعیه‌ها یا پیام‌ها را پخش کنید.

4. نظارت بر سنسورها: می‌توانید اطلاعات از سنسورها را به شبکه ارسال کرده و در سمت دیگر اینترنت (مثلاً یک سرور) اطلاعات را ذخیره یا تحلیل کنید.

5. پروژه‌های اتوماسیون صنعتی: در محیط‌های صنعتی، این شیلد می‌تواند به منظور کنترل دستگاه‌ها و نظارت بر شرایط محیطی مورد استفاده قرار گیرد.

6. کنترل دستگاه‌های الکترونیکی: می‌توانید این شیلد را برای کنترل دستگاه‌های الکترونیکی مانند رله‌ها، LEDها یا دستگاه‌های دیگری که نیاز به کنترل از راه دور دارند، استفاده کنید.

توجه داشته باشید که این فقط چند نمونه از کاربردهای این شیلد هستند و تنها محدوده استفاده‌ها را نمایش می‌دهند. این شیلد به دلیل سهولت استفاده و اتصال به شبکه، در پروژه‌های مختلف الکترونیکی و IoT کاربرد دارد.