Deja binecunoscuta creştere a popularităţii internetului a căpătat în ultimii ani valenţe speciale, o dată cu dezvoltarea dinamică a reţelelor Internet/Ethernet. Vechile şi cinstitele modemuri au primit susţinere din partea unor soluţii cu randament ridicat, iar viteza de transmisie a crescut mult, o dată cu scăderea considerabilă a preţurilor, atât pentru echipamente (modemuri, cabluri etc), cât şi pentru transmisia de date. A crescut şi confortul utilizatorilor, în multe case priza de internet a devenit standard, iar foarte adesea este folosită o soluţie şi mai comodă – reţeaua fără fir WiFi.
Datorită accesului pe scară largă la internet, reţeaua a intrat destul de rapid în raza de interes a inginerilor care se ocupă de soluţii de comandare şi control de la distanţă. Soluţiile bazate pe GSM sau pe reţeaua radio ISM au o mare autonomie şi se potrivesc foarte bine cu aplicaţiile cu un contact limitat cu omul, de exemplu pe un teren slab urbanizat, forestier etc. Acestea sunt totuşi soluţii relativ scumpe, atât din punctul de vedere al costurilor echipamentelor, cât şi al costului transmisiei de date prin GSM. Acolo unde este disponibil Internet / Ethernet, comandarea şi controlul la distanţă pot fi realizate mult mai ieftin, cu o posibilitate crescută de transmisie a datelor.
Deşi acest suport excelent este deja la îndemână, inginerii şi proiectanţii se raportează la el cu o anumită rezervă. Contactul de până acum cu Internetul / Ethernetul s-a limitat la computer, cardul de reţea, modemul de cablu şi conectorul RJ45. Sigur că acest lucru creează convingerea că o soluţie atât de avansată trebuie să necesite multe cunoştinţe tehnice, multe dispozitive şi un software foarte complex. Mulţi proiectanţi profesionişti şi amatori ar dori să-şi îmbogăţească sistemul proiectat cu o conexiune de reţea, dacă ar putea face acest lucru în câţiva paşi simpli.
Răspunsul la această nevoie îl reprezintă oferta firmei coreene Wiznet, producător de circuite şi module de Ethernet şi WiFi. Munca îndelungată (din 1998) dedicată acestor soluţii a dat naştere unui portofoliu extins şi excelent elaborat. Oferta Wiznet permite adaptarea optimă a elementului la diferitele necesităţi şi asigurarea conexiunii la costuri rezonabile. Mai jos vă prezentăm pe scurt cele mai importante produse din această ofertă.
Circuite integrate
Prima grupă de circuite integrate o reprezintă controlerele de Ethernet, care sunt o punte între sistemul cu microprocesor şi reţeaua Internet/Ethernet. Sunt recomandate în special pentru proiectele noi şi producţia de serie mare.
W5200 – Fast SPI Ethernet Controller:
– TCP/IP: TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMPv2, PPPoE, Ethernet
– Strat fizic integrat 10 Base T / 100 Base Tx Ethernet
– SPI Mode 0,3
– Susţine ADSL, Auto MDI/MDIX, Auto Negotiation
– Power Down Mode şi Wake-On LAN
– Memorie internă 32Kb TCP/IP
– Carcasă QFN48
W5300 – High Performance Ethernet Controller:
– Viteză Max. 80Mbps (by DMA)
– TCP/IP: TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMPv2, PPPoE, Ethernet
– 10/100 Ethernet PHY integrată
– Susţine ADSL, Auto MDI/MDIX, Auto Negotiation
– Unitate de control indicatoare LED
– 8/16 bit Data Bus
– Stivă hibrid TCP/IP (software şi hardware)
– Memorie internă 128Kb TCP/IP
– Carcasă LQFP100
W5100/W3150A+ – Hardwired TCP/IP Controller:
– TCP/IP: TCP, UDP, ICMP, IPv4, ARP, IGMPv2, PPPoE, Ethernet
– 10/100 Ethernet PHY (W5100) integrată
– Susţine 10BaseT/100BaseT – MII Interface (W3150A+)
– Interfaţă 2 BUS şi SPI Mode 0
– Susţine Auto MDI/MDIX, Auto Negotiation
– Full duplex şi ADSL (W3150A+)
– Memorie internă 16Kb TCP/IP
– Carcasă LQFP80 (W5100) / LQFP64 (W3510A+)
Toate circuitele menţionate necesită comandare printr-un sistem extern (data bus sau SPI) şi elemente externe suplimentare necesare pentru conectarea reţelei (soclu RJ45)
O idee interesantă o reprezintă circuitele, care sunt o combinaţie între controlerul Ethernet şi microcontroler. Această soluţie permite optimizarea la maximum a controlului şi transmisiei de date (are loc de 4-5 ori mai rapid decât cu un procesor extern), astfel încât procesorul principal din sistem este eliberat de sarcini. Mai mult, aceste circuite pot funcţiona independent, fără un control suplimentar extern.
W7200 este o combinaţie a circuitului W5200 cu procesor ARM32 bit Cortex-M3 cu frecvenţa de lucru 72MHz (1,25 DMIPS/MHz). Procesorul este prevăzut cu 128KBytes memorie de program, 20KBytes memorie de date, GPIO, SPI, USART, USB şi multe alte resurse care permit construirea unui sistem eficient.
W7100A este un circuit prevăzut cu un microcontroler de comandă, conform cu standardul industrial 8051. Acest standard simplu şi neobişnuit de popular permite aplicaţii de reţea rapide şi fără probleme, chiar şi pentru un amator cu mai puţină experienţă. Este prevăzut cu Kb Boot Room, 64Kb SRAM, 64Kb FLASH.
O descriere detaliată a acestor circuite merită vizualizată pe pagina producătorului www.wiznet.eu.
Module de comunicaţie LAN
Utilizarea circuitelor integrate drept controlere LAN necesită pregătirea, în prealabil, a unui loc pe placa PCB. În plus, echipamentul trebuie proiectat având în vedere regulile specifice
frecvenţelor înalte. Acest lucru poate şi să complice montarea, dacă echipamentul respectiv este mai puţin avansat, iar în cazul modernizării unui dispozitiv mai vechi, acest lucru poate fi foarte dificil. Cu gândul la asemenea situaţii, Wiznet a introdus o întreagă gamă de module gata de utilizare, de diferite tipuri, care conţin un controler şi elemente necesare pentru funcţionarea acestuia, precum şi conectori pentru comunicaţia cu Ethernetul şi sistemul cu microprocesor, alimentare etc.
Network Module
Module simple bazate pe controler TCP/IP W510 (WIZ810MJ, WIZ812MJ) sau controler W5300 (WIZ830MJ), prevăzute cu soclu MAG Jack pentru conectarea cu Ethernetul şi şiruri de pini cu pasul de 2mm (WIZ81MJ) sau 2,54mm (WIZ812MJ şi WIZ830MJ). Au dimensiuni mici (WIZ810MJ – 52×25×21mm, WIZ812MJ – 55,5×25×23,5mm, WIZ830MJ – 53,3×34×19,5mm), un consum redus de curent (Max 185mA@3,3V) şi un interval larg de temperaturi de lucru (de la -40°C la +85°C).
ioModule (Internet Offload Module)
Modulul miniatură WIZ820IO este alcătuit dintr-un soclu de tip Mag Jack montat pe o placă de mici dimensiuni (23×25mm) cu un controler W5200. Pentru comunicaţia cu sistemul cu microprocesor sunt utilizate două şiruri de pini cu pasul de 2,54mm.
Serial to Ethernet Gateway Module
Cea mai bogată gamă de module, care reprezintă o poartă de reţea între interfaţa serială şi Ethernet. Acestea îşi datorează multiplele posibilităţi utilizării unui microcontroler
suplimentar de supraveghere şi a unui software de configurare. Viteza de transmisie atinge 10/100Mbps pentru Ethernet şi max. 230Kbps pentru interfaţa serială.
Modulele cu controlerul TCP/IP W5100 şi procesorul extern din gama 8051 (WIZ100SR, WIZ105SR, WIZ110SR) sunt module simple şi de mici dimensiuni, prevăzute cu un port serial. Intrarea Ethernet este realizată sub forma de soclu MAG Jack (în afară de WIZ100SR – şir de pini), iar ieşirea serială este sub forma de şir de pini cu pasul de 2mm (în afară de WIZ110SR prevăzută cu conector DB9 şi interfaţă RS232).
Următorul grup interesant îl reprezintă modulele WIZ107SR şi WIZ108SR construite pe baza circuitului W7100A – care conţine într-o singură structură un controler TCP/IP şi un microcontroler conform cu standardul 8051. Acesta permite o optimizare considerabilă a codului şi o diminuare a dimensiunilor modulului (până la 30×45mm). Modulele sunt prevăzute cu intrare Ethernet sub formă de soclu MAG Jack. WIZ108SR este prevăzut cu interfaţă serială RS422/485.
Cele mai mari posibilităţi le au cele mai avansate module prevăzute cu procesor din gama ARM Cortex M3. În această categorie, avem la dispoziţie modulele WIZ120SR şi WIZ125SR cu controler TCP/IP W510 cu 2 porturi seriale. Modulul WIZ120SR nu este prevăzut cu soclu MAG Jack şi toate semnalele sunt transmise prin conectori cu pini cu pasul de 2mm. Modulul WIZ125SR este prevăzut cu soclu MAG Jack pentru conectare cu reţeaua Ethernet, precum şi cu două socluri seriale DB9.
Modulele WIZ140SR şi WIZ145SR cu controler TCP/IP W5300 sunt prevăzute cu până la 4 porturi seriale în standardul RS232. Semnalele seriale sunt disponibile cu conectori cu pini cu pasul de 2,54mm. Soclul MAG Jack pentru conectarea la Ethernet se află în modulul WIZ145SR, iar în modulul WIZ140SR este disponibil un conector cu pini.
Aşa cum rezultă din lista de mai sus, gama de module este destul de extinsă. Trebuie să adăugăm şi că modulele funcţionează în domeniul industrial al temperaturilor de lucru.
Modulele de comunicaţie WiFi
Ultima grupă de produse o reprezintă modulele WiFi pentru comunicaţie fără fir, care câştigă o popularitate tot mai mare. Echipamentele dotate cu aceste module sunt prevăzute, în mod predominant, cu alimentare pe baterii, prin urmare un aspect important devine economia de energie a acestora – trăsătură căreia Wiznet i-a acordat o atenţie specială.
WizFi210 / WizFi220
Aceste module compacte WiFi cu consum de putere ultraredus (34uA în modul stand-by). Sunt conforme cu standardul IEEE802.11b, asigură o viteză de transmisie a datelor de până la 11Mbps şi sunt disponibile în versiuni cu conector de antenă de tip U.FL pentru conectarea unei antene externe şi cu antenă integrată. Puterea de transmisie este de 8dBm (WizFi210) sau 17dBm (WizFi220). Dimensiunile modulului sunt de 32×23,5×2,9mm.
WizFi610wi
Modul conform cu standardul IEEE802.11b/g, asigură o viteză de transmisie de până la 25Mbps. Este prevăzut cu UART, MII şi conector pentru o antenă externă U.FL. Poate funcţiona în modul AP, Gatway, Client, are suport pentru interfaţa UART -WiFi şi MII Ethernet – WiFi şi instrumente pentru configurare facilă.
WizFi630wi
Modulul cel mai extins şi avansat, conform cu standardul IEEE802.11b/g/n şi care asigură o viteză de transmisie de până la 150Mbps. Poate funcţiona în modul WiFi Router, AP, AP-Client, AD-HOC, asigură suport pentru 3 porturi Ethernet şi 2 porturi UART şi instrumente pentru configurare facilă, cum ar fi Built-in Web Server etc.
Rezumând trecerea în revistă a ofertei Wiznet, se poate observa că firma dispune de un portofoliu larg şi oferă un sortiment bogat atât de circuite, cât şi module. Produsele acestei firme sunt foarte avansate şi sunt caracterizate de o structură eficientă şi ingenioasă. Sunt destinate aplicaţiilor din domeniul siguranţei (camere de internet, control acces), Smart Energy (citire la distanţă a contoarelor de energie, control al iluminării etc), electronică de consum, ecrane electronice, radio prin internet, camere web, cititoare de carduri, terminale de vânzări, cititoare de coduri de bare şi multe altele, de la aplicaţii de mici dimensiuni, de amatori, până la soluţii industriale avansate. Merită să vizitaţi pagina de internet a producătorului (www.wiznet.eu), pe care pot fi găsite multe instrumente de suport pentru proiectanţi, note extinse de catalog şi exemple de aplicaţii. Wiznet aplică politica Open Hardware, punând la dispoziţie o documentaţie completă a produselor sale oricărei persoane interesate. Fiecare element din ofertă deţine un instrument dedicat de dezvoltare, care permite o cunoaştere simplă şi rapidă a funcţiilor circuitului. Fapt deosebit de important, inginerii Wiznet îşi împărtăşesc cu plăcere cunoştinţele şi acordă suport proiectanţilor. La final, merită să subliniem accesul facil la componentele care se află în oferta permanentă şi în depozitul firmei TME (www.tme.eu). Găseşti o idee azi – mâine vei primi produsul Wiznet comandat, direct la adresa indicată.
www.tme.ro