• Arduino Ethernet Poe'siz
  
  

Arduino Ethernet; Atmega328 temelli bir mikrodenetleyici kartıdır. Üzerinde 14 adet dijital giriş/çıkış pini (6 tanesi PWM çıkışı olarak kullanılabilir), 6 analog giriş, 16Mhz kristal, RJ45 ethernet soketi, Mikro-sd kart soketi, güç soketi, ICSP konektörü ve reset tuşu bulundurmaktadır. Kart üzerinde mikrodenetleyicinin çalışması için gerekli olan her şey bulunmaktadır. Kolayca usb kablosu üzerinden bilgisayara bağlanabilir, adaptör veya pil ile çalıştırılabilir.

Arduino'ya yabancıysanız, blog sitemizde bulunan Arduino Dersleri serimize http://maker.robotistan.com/etiket/arduino-dersleri/ adresinden ulaşabilirsiniz.

Not: Pin 10 (Ethernet SS), 11 (Ethernet ve SD MOSI), 12 (Ethernet ve SD MISO), 13 (Ethernet ve SD SCK), 4 (SD SS) pinleri ethernet ve sd kart için ayrılmıştır, bu pinler başka bir işlem için kullanılmamalıdır. Bu yüzden kart üzerindeki dijital pin sayısı 8'e, pwm sayısıda 4'e düşmektedir.

Ethernet diğer arduino kartlarından farklı olarak üzerinde usb-seri dönüştürücü bulundurmaz ama ethernet arayüzünü destekler. Kart üzerinde bulunan Wiznet ethernet arayüzü ethernet shield'de kullanılanın aynısıdır. 

Kart üzerinde bulunan dahili mikro-sd kart ile soketi ile network uygulamalarında kullanılmak üzere gereken bilgiler saklanabilir ve SD kütüphanesi ile kullanılabilir. Pin 10 Wiznet SS pinidir, pin 4 ise sd kart SS pinidir.

Kartın üzerinde usb-seri dönüştürücü bulunmadığı için kartı programlamak için USB-Serial Dönüştürücü veya başka usb-seri dönüştürücüler kullanılabilir. Kartın üzerinde usb-seri dönüştürücünün bağlanabilmesi için gerekli olan 6-pin programlama soketi mevcuttur.

Arduino Ethernet gücünü usb-seri dönüştürücü üzerinden, Poe üzerinden veya harici güç kaynağından alabilir. Harici güç kaynağı AC-DC adaptör olabileceği gibi bataryada olabilir. Adaptör kart üzerindeki 2.1mm merkez-pozitif güç soketinden bağlanabilir. Batarya kart üzerindeki GND ve Vin pinleri üzerinden bağlanabilir. 

Kartın çalışması için sürekli olarak usb'nin bağlı olması şart değildir. Kart sadece adaptör veya batarya ile çalıştırılabilir. Bu sayede kart bilgisayardan bağımsız olarak çalıştırılabilir.

Harici güç kaynağı olarak 6-20V arası kullanılabilir. Ancak bu değerler limit değerleridir. Kart için önerilen harici besleme 7-12V arasıdır. Çünkü kart üzerinde bulunan regülatör 7V altındaki değerlerde stabil çalışmayabilir. 12V üstündeki değerlerde de aşırı ısınabilir. 

Ethernet kartının üzerindeki mikrodenetleyicinin çalışma gerilimi 5V'dur. Vin pini veya güç soketi üzerinden verilen 7-12V arası gerilim kart üzerinde bulunan voltaj regülatörü ile 5V'a düşürülerek karta dağılır.

Güç pinleri aşağıdaki gibidir:

• VIN: Harici güç kaynağı kullanılırken 7-12V arası gerilim giriş pini. 
• 5V: Bu pin regülatörden çıkan 5V çıkışı verir. Eğer kart sadece usb-seri dönüştürücü (5V) üzerinden çalışıyor ise dönüştürücü üzerinden gelen 5V doğrudan bu pin üzerinden çıkış olarak verilir. Eğer karta güç Vin (7-12V) veya güç soketi (7-12V) üzerinden veriliyorsa regülatörden çıkan 5V doğrudan bu pin üzerinden çıkış olarak verilir.
• 3V3: Kart üzerinde bulunan 3.3V regülatörü çıkış pinidir. Maks. 50mA çıkış verebilir.
• GND: Toprak pinleridir.

Poe modül özellikleri:

- IEEE802.3af uyumlu
- Düşük çıkış dalgalanması ve gürültü (100mVpp)
- Giriş gerilim aralığı: 36-57V
- Aşırı yüklenme ve kısa devre koruması
- 9V çıkış
- Yüksek verimlilikli DC/DC dönüştürücü: %75 verim @%50 yükte
- 1500V izolasyon (girişten çıkışa)

Poe modül Arduino üretimi değildir. 3. parti aksesuardır. Daha ayrıntılı bilgi için datasheet

Hafıza:

Atmega328 32 KB'lık flash belleğe sahiptir (0.5 KB kadarı bootloader tarafından kullanılmaktadır).  2 KB SRAM ve 1 KB EEPROM'u bulunmaktadır.

Giriş ve Çıkış:

Ethernet üzerindeki 14 adet dijital pinin hepsi giriş veya çıkış olarak kullanılabilir. 6 tane analog giriş pinide bulunmaktadır. Bu analog giriş pinleride aynı şekilde dijital giriş ve çıkış olarak kullanılabilir. Yani kart üzerinde toplam 20 tane dijital giriş çıkış pini vardır. Bu pinlerin tamamının lojik seviyesi 5V'dur. Her pin maks. 40mA giriş ve çıkış akımı ile çalışır. Ek olarak, bazı pinlerin farklı özellikleri bulunmaktadır. Özel pinler aşağıda belirtildiği gibidir.

• Seri Haberleşme, 0 (RX) ve 1 (TX): TTL Seri veri alıp (RX), vermek (TX) için kullanılır. Bu pinler doğrudan kart üzerinde bulunan Atmega16u2 usb-seri dönüştürücüsüne bağlıdır. Yani bilgisayardan karta kod yüklerken veya bilgisayar-ethernet arasında karşılıklı haberleşme yapılırkende bu pinler kullanılır. O yüzden karta kod yüklerken veya haberleşme yapılırken hata olmaması için mecbur kalınmadıkça bu pinlerin kullanılmamasında fayda vardır.
• Harici Kesme, 2 (interrupt 0) ve 3 (interrupt 1): Bu pinler yükselen kenar, düşen kenar veya değişiklik kesmesi pinleri olarak kullanılabilir. Ayrıntılı bilgi için attachInterrupt() fonksiyon sayfasını inceleyebilirsiniz.
• PWM, 3,5,6,9,10 ve 11: 8-bit çözünürülükte PWM çıkış pinleri olarak kullanılabilir.
• SPI, 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK): Bu pinler SPI haberleşmesi için kullanılır.
• LED, 9: Ethernet üzerinden 9. pine bağlı olan dahili bir led bulunmaktadır. Pin HIGH yapıldığında led yanacak, LOW yapıldığında led sönecektir. Bir çok arduino kartında bu led 13. pine bağlıdır. Bu kartta led 9. pine bağlıdır çünkü 13. pin SPI haberleşme için kullanılan pinlerdendir.
• Analog, A0-A5: Ethernet 6 tane 10-bit çözünürlüğünde analog giriş pinine sahiptir. Bu pinler dijital giriş ve çıkış içinde kullanılabilir. Pinlerin ölçüm aralığı 0-5V'dur. AREF pini ve analogReference() foksiyonu kullanılarak alt limit yükseltilip, üst limit düşürülebilir.
  
• I2C, A4 veya SDA pini ve A5 veya SCL pini: Bu pinler I2C haberleşmesi için kullanılır. 
• AREF: Analog giriş için referans pini.
• Reset: Mikrodenetleyici resetlenmek istendiğinde bu pin LOW yapılır. Reset işlemi kart üzerinde bulunan Reset Butonu ile de yapılabilir.

Arduino ethernet ile Atmega328 arasındaki pin haritalaması sayfayını inceleyebilirsiniz. 

Haberleşme:

Arduino Ethernet'nun bilgisayarla, başka bir arduino veya mikrodenetleyici ile haberleşmesi için bir kaç farklı seçenek vardır. Atmega328, 0 (RX) ve 1 (TX) pinleri üzerinden UART TTL (5V) seri haberleşme imkanı sunar. 

Ethernet üzerinde donanımsal olarak bir adet seri port bulunmaktadır. Ancak SoftwareSerial kütüphanesi ile bu sayı yazılımsal olarak arttırılabilir. 

Atmega328 aynı şekilde I2C ve SPI portlarıda sağlamaktadır. Arduino bilgisayar programı ile gelen Wire kütüphanesi I2C kullanımını, SPI kütüphanesi de SPI haberleşmesini sağlamak için kullanılır.

Ethernet kullanımı için Ethernet Kütüphanesi kullanılır.

SD kart kullanımı için SD Kütüphanesi kullanılır. 

Programlama:

Kartın üzerinde usb-seri dönüştürücü bulunmadığı için kartı programlamak için USB-Serial Dönüştürücü veya başka usb-seri dönüştürücüler kullanılabilir. Kartın üzerinde usb-seri dönüştürücünün bağlanabilmesi için gerekli olan 6-pin programlama soketi mevcuttur.

Bootloader yazılımı bypass edilerek kart doğrudan mikrodenetleyicinin ICSP header'i üzerinden ISP programlayıcı ile programlanabilir (Referans).

Ethernet shield için yapılmış tüm uygulamalar Arduino Ethernet üzerinde de hiçbir değişiklik yapmanıza gerek kalmadan çalışacaktır.