Обзор Ethernet Shield W5100

Похожие статьи

Подключение драйвера A4950 к Arduino UNO

23.01.2026

Подключение модуля трехосевого компаса GY-271 к Arduino

29.10.2025

Обзор модуля GSM, GPRS на чипе SIM800C

01.11.2024

В этой статье рассмотрим Ethernet Shield W5100 с помощью которого можно подключить плату Arduino к интернету или локальной сети. Shield основан на чипе Wiznet W5100 с поддерживаемой скоростью передачи данных до 100 Мбит/с. Используют данный Shield совместно с Arduino можно организовать простой веб-сервер с доступом к этому серверу.

Технические параметры 

► Напряжение питания: 5 В
► Внутренний буфер: 16 кбит
► Скорость подключения: 10 и 100 Мбит/с (RJ45)
► Разъем для карт памяти: micro-SD
► Габариты: 73 мм х 54 мм х 27 мм

Общие сведения

Чтобы подключить Ethernet Shield W5100 к Arduino (UNO или MEGA), предусмотрены длинные штыревые разъемы, так же поверх W5100 можно установить другие Shields. Для хранения больших файлов на плате установлен разъем micro-SD, для установки micro-SD карт. Плата Arduino взаимодействует как с W5100, так и с SD-картой, используя шину SPI (вывода 10, 11, 12 и 13 (UNO) и 50, 51 и 52 (MEGA), на обеих платах вывод 10 используется для выбора W5100 и вывод 4 для выбора SD-карты, эти вывода нельзя использовать (это надо учесть, при проектировании). Так-как W5100 и SD-карта используют одну шину SPI, одновременно может быть активно только одно устройство. Для подключения к маршрутизатору или компьютеру, установлен стандартный разъем RJ45. Кнопка RESET дублирует кнопку RESET на Arduino, который сбрасывает как W5100, так и плату Arduino.

Назначение светодиодов: 
► PWR: указывает, что подано питание на плату.
► LINK:  указывает наличие сетевого канала и мигает, когда экран передает или принимает данные
► FULLD: указывает, что сетевое соединение полнодуплексное
► 100M: указывает на наличие сетевого соединения 100 Мбит/с
► RX: мигает, когда экран получает данные
► TX: мигает, когда экран отправляет данные
► COLL: мигает, когда обнаруживаются сетевые конфликты

Помимо этих светодиодов, есть два светодиода, расположенные на гнезде RJ45, при подключении кабеля, один светится постоянно, а другой мигает в соответствии с потоком данных.

Принципиальную схема Ethernet Shield W5100 можно посмотреть ниже

Устранение проблемы c W5100

Существует проблема с некоторыми Ethernet Shield на базе W5100. Производитель поставил неправильную сборку их четырех резисторов, вместо 49,9 Ом установил 510 Ом. Из-за этого Shield W5100 нестабильно работает при подключении к роутеру или вовсе не работает c маршрутизатором (свичем). На данный момент, существует два варианта устранения данной проблемы:

►  Первый вариант, просто заменить резисторную сборку на 51 Ом, но если у вас нету опыта в пайке SMD компонентов, лучше воспользоватся вторым способом.

► Второй способ, установить дополнительные резисторы на 100 Ом, между контактами 1 и 2, 3 и 6. Теперь W5100, будет работать более стабильнее.

Подключение W5100 к Arduino

Необходимые детали:
► Arduino UNO R3 x 1 шт.
► Ethernet Shield W5100 x 1 шт.
► Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.

Подключение:
В качестве демонстрации, возьмем стандартный пример со среды разработки IDE Arduino. Для этого нам понадобится internet Shield W5100 и Arduino UNO R3 (устанавливаем Shield поверх Arduino). Как уже поняли библиотеку используем стандартную «Ethernet» дополнительно скачивать и устанавливать не нужно, загружаем скетч показанный ниже или в IDE Arduino заходим примеры «Файл» —> «Примеры» —> «Ethernet» —> «WebServer». Схема подключения показана ниже.

/* 
Тестировалось на Arduino IDE 1.8.5
Дата тестирования 19.11.2018г.
*/

#include <SPI.h>                                   // Подключаем библиотеку SPI
#include <Ethernet.h>                              // Подключаем библиотеку Ethernet

byte mac[] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED}; // Вводим MAC адрес 
IPAddress ip(192, 168, 21, 105);                   // Указываем станитеский IP 

EthernetServer server(80);                         // Инифиализация библиотеки Ethernet "server" на порту 80 

void setup() 
{
  Serial.begin(9600);                              // Задаем скорость передачи данных
  while (!Serial) {;}

  Ethernet.begin(mac, ip);                         // Запускаем сервер  
  server.begin();
  Serial.print("server is at ");
  Serial.println(Ethernet.localIP());
}

void loop() 
{
  EthernetClient client = server.available();     // Принимаем данные, посылаемые клиентом 
  if (client) {
    Serial.println("new client");
    boolean currentLineIsBlank = true;
    while (client.connected()) {
      if (client.available()) {
        char c = client.read();
        Serial.write(c);
        if (c == '\n' && currentLineIsBlank) {
          client.println("HTTP/1.1 200 OK");
          client.println("Content-Type: text/html");
          client.println("Connection: close");  // the connection will be closed after completion of the response
          client.println("Refresh: 5");  // refresh the page automatically every 5 sec
          client.println();
          client.println("<!DOCTYPE HTML>");
          client.println("<html>");
          for (int analogChannel = 0; analogChannel < 6; analogChannel++) {
            int sensorReading = analogRead(analogChannel);
            client.print("analog input ");
            client.print(analogChannel);
            client.print(" is ");
            client.print(sensorReading);
            client.println("<br />");
          }
          client.println("</html>");
          break;
        }
        if (c == '\n') {
          currentLineIsBlank = true;
        } else if (c != '\r') {
          currentLineIsBlank = false;
        }
      }
    }
    delay(1);
    client.stop();
    Serial.println("client disconnected");
  }
}

Скачать скетч

В строчке «5» необходимо указать ваш IP адрес к которому будете подключатся, в моем случае это IPAddress ip(192, 168, 21, 105);

Открываем любой браузер и вводим IP адрес что указали в «5» строке, откроется страница с данными аналоговых портов (не удивляйтесь, так как к ним не чего не подключено, на них образуется наводка). Вот и все.

Ссылки
 Документация W5100_Datasheet_v1.1.8

Купить на Aliexpress
  Контроллер Arduino UNO R3 на CH340G
  Контроллер Arduino UNO R3 на Atmega16U2
  Комплект проводов DuPont, 2,54 мм, 20 см
  Ethernet Shield W5100

Купить в Самаре и области
  Контроллер Arduino UNO R3 на CH340G
  Контроллер Arduino UNO R3 на Atmega16U2
 Провода DuPont, 2,54 мм, 20 см
  Ethernet Shield W5100