KAmodESP32 ETH POE (PL)

Opis

Płytka ewaluacyjna z modułem ESP32-WROOM połączonym z interfejsem Ethernet oraz układem zasilania PoE

Na płytce KAmod ESP32 ETH+POE znajduje się moduł ESP32-WROOM umożliwiający komunikację w sieci bezprzewodowej Wi-Fi 2,4 GHz, jednak został połączony z interfejsem przewodowym Ethernet z typowym złączem RJ45. Programowanie modułu ESP32 umożliwia konwerter USB-UART ze złączem USB-C. Płytkę uzupełnia układ zasilania PoE – Power over Ethernet, dzięki czemu zasilanie modułu może być dostarczane z instalacji internetowej. Konstrukcja płytki odpowiada SBC rodziny Raspberry Pi - ma wymiary 81x56 mm, a na charakterystycznym, 40-stykowym złączu zostały wyprowadzone wszystkie istotne porty I/O oraz napięcia zasilające 5 V oraz 3,3 V, które mogą zasilać dodatkowe komponenty dołączone do płytki.

Podstawowe cechy i parametry

• Moduł ESP32-WROOM umożliwiający komunikację w sieci Wi-Fi w paśmie 2,4 GHz
• Interfejs Ethernet na bazie układu LAN8742 (100/10 M; full/half duplex)
• Zintegrowany konwerter UART-USB ze złączem USB-C umożliwiający programowanie układu ESP32
• Układ zasilania PoE, kompatybilny ze standardem IEEE 802.3af/at Class 0
• Dostarcza stabilizowanych napięć 5 V oraz 3,3 V o łącznym prądzie do 1,5 A
• Zabezpieczenie przepięciowe, przeciążeniowe oraz termiczne
• Na 40-stykowe złącze w standardzie Raspberry Pi zostały wyprowadzone wszystkie istotne porty I/O oraz napięcia zasilające
• Wymiary płytki: 85x56 mm, wysokość ok. 20 mm

Wyposażenie standardowe

Kod	Opis
KAmodESP32 ETH+POE	Zmontowany i uruchomiony moduł

Schemat elektryczny

Moduł ESP32

Elementy odpowiedzialne za funkcje resetu i programowania

Złącze GPIO

Diody sygnalizacyjne

Interfejs Ethernet

Zasilanie PoE

Interfejs USB-UART

Źródło sygnału taktującego

Blok zasilania o napięciu 3,3 V

Interfejs Ethernet

Złącze	Funkcja
J2 – ETH & PoE (RJ45)	Umożliwia połączenie kablowe z siecią internetową

Na płytce KAmod ESP32 ETH+POE został zaimplementowany przewodowy interfejs Ethernet z klasycznym gniazdem RJ45 (J2). W roli drivera (PHY) interfejsu Ethernet zastosowano układ LAN8742, który jest kompatybilny z LAN8720 i jest wspierany w środowisku Arduino. Może działać z prędkościami 100 Mb lub 10 Mb w trybie Full-Duplex lub Half-Duplex.

Driver Ethernet jest połączony z modułem ESP32 poprzez interfejs RMII (Reduced media-independent interface). Przyporządkowanie sygnałów opisuje tabela:

Sygnał RMII	Kierunek	Wyprowadzenie modułu ESP32
TXD0	<-	GPIO19
TXD1	<-	GPIO22
TXEN	<-	GPIO21
RXD0	->	GPIO25
RXD1	->	GPIO26
CRS_DV	->	GPIO27
MDIO	<->	GPIO18
MDC	<-	GPIO23
REF_CLK	->	GPIO0
RESET	<-	GPIO16

Zasilanie metodą PoE

Złącze	Funkcja
J2 – ETH & PoE (RJ45)	Odbiera zasilanie z instalacji PoE

Poprzez złącze ETH & PoE (J2) może być dostarczane zasilanie do płytki ewaluacyjnej. Zastosowany kontroler zasilania PoE bazuje na układzie MP8007, który jest kompatybilny ze standardami IEEE 802.3af - Powered Devices Type-1 oraz IEEE 802.3at - Powered Devices Type-2. Blok zasilania PoE jest skonfigurowany do pracy w klasie 0 (Class 0), która definiuje pobór mocy urządzenia w zakresie 0,5...13 W.

Zasilanie metodą PoE jest możliwe tylko w kompatybilnej instalacji, zawierającej urządzenie PSE (Power Sourcing Equipments) spełniające standard IEEE 802.3af/at np. router PoE. Prawidłowe działanie bloku zasilania PoE jest sygnalizowane świeceniem diody POE (D4). W czasie pracy bloku zasilania PoE, może być słyszalny szum lub cichy pisk – jest to naturalne zjawisko wywołane działaniem przetwornicy impulsowej (SMPS).

Przy właściwym zasilaniu płytki ewaluacyjnej KAmod ESP32 ETH+POE wytwarzane są napięcia stabilizowane 5 V oraz 3,3 V, dostępne na złączy szpilkowym J1. Mogą posłużyć do zasilania innych modułów dołączonych do płytki ewaluacyjnej, należy jednak pamiętać, aby sumaryczny prąd nie powinien przekraczać 1,5 A.

W instalacji PoE występują napięcia o wartościach sięgających aż 60 V. Wszelkie czynności wykonywane w takich instalacjach z użyciem płytki ewaluacyjnej KAmod ESP32 ETH+POE należy wykonywać ze szczególną ostrożnością i z zachowaniem zasad bezpieczeństwa.