W5100 Ethernet Shield модуль Arduino

Ethernet шилд W5100 служить для підключення мікроконтролера Arduino до мережі через кабель Ethernet TCP/IP з'єднання з інтернетом. Має гніздо для установки карти microSD, завдяки чому дані про роботу системи, в яку входить Ethernet шилд W5100, записується на карту пам'яті microSD і зчитуються з неї. Є кнопка скидання.
 
З'єднання з мережею відбувається за допомогою роз'єму RJ45. Всередині роз'єми розташовані трансформатори для гальванічної розв'язки пристрою від мережі. Використовуючи модуль можна організувати сервер, який зберігає дані на картці пам'яті. Основа пристрою – мікросхема W5100 фірми Wiznet. Мікросхема апаратно реалізує наступні протоколи транспортного, мережевого і канального рівнів: TCP, UDP, IPv4, ICMP, ARP, IGMP і MAC. Є апаратна підтримка протоколу PPPoE (Point-to-point over Ethernet) з PAP/CHAP протоколами аутентифікації, що дозволяє здійснювати віддалене підключення вбудованого пристрою до провайдера через простий і дешевий DSL-модем, що працює в мостовому (bridge) режимі і не має власної апаратної підтримки PPPoE. Дані Ethernet і microSD карти передаються на плату мікроконтролера Arduino через інтерфейс SPI.
 
Підключення до мікроконтролеру Arduino виконується з допомогою штирьового роз'єму. З'єднання з інтерфейсом SPI відбувається завдяки розетки розташованої на нижній стороні плати. З'єднувачі дозволяють додатково встановити зверху модулі Arduino "в кілька поверхів". Встановлюється зверху модуль повинен мати довгі контакти, оскільки мережний роз'єм RJ-45 має значні розміри. Живлення здійснюється від основного модуля Arduino.
 
На платі розташовані світлодіоди, що показують режим роботи:
ON – включення,
LINK – вказує на наявність з'єднання і блимає, коли прилад передає або приймає дані,
100M – мережеве з'єднання зі швидкістю 100 Мбіт/с,
RX – при прийомі даних блимає,
TX – блимає, коли прилад відправляє дані.
 
Підключається до всіх повноформатним версіями головного модуля Arduino. Обмін даними між основним модулем Arduino і двома вузлами Ethernet шилд W5100 відбувається через інтерфейс SPI.
 
Підключення до UNO.
 
Використані контакти цифрових сигналів, які виконують наступні функції:
11 – MOSI,
12 – MISO,
13 – SCK,
10 – SS для Ethernet-контролера,
4 – SS для карти пам'яті.
 
Підключення до Mega.
 
У передачі сигналів бере участь з'єднувач ICSP з шести контактів. Цифрові контакти виконують наступні функції:
50 – MISO,
51 – MOSI,
52 – SCK,
10 – slave select для Ethernet-контролера,
4 – slave select для карти пам'яті.
Контакт 53, формує сигнал SS (Slave Select) не використовується. Для коректної роботи SPI-шини він повинен бути переведений в режим виходу. Зміни в програмі при роботі з головним модулем Mega: pinMode (10, OUTPUT) поміняти на pinMode (53, OUTPUT).
Активный уровень сигнала SS – низкий. Использовать контакты цифровых сигналов 10 и 4 в схемах с W5100 для другого применения  нельзя. Карта microSD и контроллер Ethernet разделяют одну шину SPI и не могут работать одновременно – их нужно переключать во время работы.
 
Модулю должен быть присвоен MAC адрес и IP адрес, используя функцию Ethernet.begin (). Прибор поставляются с наклейкой, указывающей МАС адрес. Допустимый IP адрес зависит от конфигурации сети. Можно использовать DHCP для динамического назначения IP адреса. Можно указать сетевой шлюз и подсеть.
Для підключення до мережі є спеціальна програмна бібліотека Ethernet. Модуль W5100 може служити сервером, або клієнтом. Бібліотека підтримує до чотирьох одночасних підключень (вхідні, вихідні або в комбінації).
Підключення до комп'ютера вимагає використання перехресного кабелю TCP/IP сrossover.
 
Напруга живлення 5 B
Одночасна і незалежна підтримка 4-х сполук.
Внутрішній буфер 16 кбіт
Швидкість підключення: 10 і 100 Мбіт/с