Arduino® Portenta C33
Референтно ръководство за продукта
SKU: ABX00074
Portenta C33 Мощен системен модул
Описание
Portenta C33 е мощна система върху модул, предназначена за евтини приложения за интернет на нещата (IoT). Базирана на микроконтролера R7FA6M5BH2CBG от Renesas®, тази платка споделя същия форм фактор като Portenta H7 и е обратно съвместима с него, което я прави напълно съвместима с всички щитове и носители от фамилията Portenta чрез своите конектори с висока плътност. Като устройство с ниска цена, Portenta C33 е отличен избор за разработчици, които искат да създават IoT устройства и приложения с ограничен бюджет. Независимо дали изграждате интелигентно домашно устройство или свързан индустриален сензор, Portenta C33 осигурява мощността на обработка и опциите за свързване, от които се нуждаете, за да свършите работата.
Целеви области
IoT, сградна автоматизация, интелигентни градове и селско стопанство
Приложение Прampлес
Благодарение на своя високопроизводителен процесор, Portenta C33 поддържа много приложения. От промишлени приложения до бързо създаване на прототипи, IoT решения и автоматизация на сгради, сред много други. Ето някои приложения напрampлес:
- Индустриална автоматизация: Portenta C33 може да се внедри като решение за различни промишлени приложения, като например:
• Индустриален IoT шлюз: Свържете вашите устройства, машини и сензори към Portenta C33 шлюз. Събирайте оперативни данни в реално време и ги показвайте на таблото за управление на Arduino IoT Cloud, използвайки защитено криптиране на данни от край до край.
• Мониторинг на машината за проследяване на OEE/OPE: Проследявайте общата ефективност на оборудването (OEE) и общата ефективност на процеса (OPE) с Portenta C33 като IoT възел. Събирайте данни и получавайте известия за време на работа на машината и непланиран престой, за да осигурите реактивна поддръжка и да подобрите скоростта на производство.
• Вградено осигуряване на качеството: Възползвайте се от пълната съвместимост между Portenta C33 и семейство Nicla, за да извършвате контрол на качеството във вашите производствени линии. Събирайте интелигентни сензорни данни на Nicla с Portenta C33, за да улавяте дефектите на ранен етап и да ги разрешавате, преди да преминат по линията. - Прототипиране: Portenta C33 може да помогне на разработчиците на Portenta и MKR с техните IoT прототипи чрез интегриране на готова за използване Wi-Fi®/Bluetooth® свързаност и различни периферни интерфейси, включително CAN, SAI, SPI и I2C. Освен това Portenta C33 може бързо да се програмира с езици от високо ниво като MicroPython, което позволява бързо създаване на прототипи на IoT приложения.
- Сградна автоматизация: Portenta C33 може да се използва в множество приложения за сградна автоматизация:
• Мониторинг на потреблението на енергия: Събирайте и наблюдавайте данните за потреблението от всички услуги (напр. газ, вода, електричество) в една система. Показвайте тенденциите на използване в диаграми на Arduino IoT Cloud, предоставяйки цялостен образ за оптимизиране на управлението на енергията и намаляване на разходите.
• Система за управление на уредите: Използвайте високопроизводителния микроконтролер Portenta C33, за да контролирате в реално време вашите уреди. Регулирайте HVAC отоплението или подобрете ефективността на вашата вентилационна система, управлявайте двигателите на вашите завеси и включете/изключете светлините. Вградената Wi-Fi® свързаност лесно позволява облачна интеграция, така че всичко да е под контрол дори от дистанционното.
Характеристики
2.1 Общи спецификации Надview
Portenta C33 е мощна микроконтролерна платка, предназначена за евтини IoT приложения. Базиран на високопроизводителния микроконтролер R7FA6M5BH2CBG от Renesas®, той предлага набор от ключови характеристики и дизайн с ниска мощност, които го правят много подходящ за различни приложения. Платката е проектирана със същия форм фактор като Portenta H7 и е обратно съвместима, което я прави напълно съвместима с всички щитове и носители от семейството на Portenta чрез своите MKR-стилизирани и с висока плътност конектори. Таблица 1 обобщава основните характеристики на платката, а таблици 2, 3, 4, 5 и 6 показват по-подробна информация за микроконтролера на платката, защитен елемент, Ethernet трансивър и външна памет.
| Характеристика | Описание |
| микроконтролери | 200 MHz, ядрен микроконтролер Arm® Cortex®-M33 (R7FA6M5BH2CBG) |
| вътрешна памет | 2 MB Flash и 512 kB SRAM |
| Външна памет | 16 MB QSPI флаш памет (MX25L12833F) |
| Свързаност | 2.4 GHZ WI-FIS (802.11 b/g/n) и Bluetooth® 5.0 (ESP32-C3-MINI-1 U) |
| Ethernet | Ethernet физически слой (PHY) трансивър (LAN8742A1) |
| сигурност | готов за loT защитен елемент (SE050C2) |
| USB свързаност | USB-C® порт за захранване и данни (достъпен също чрез High-Density конектори на платката) |
| Захранване | Различни опции за лесно захранване на платката: USB-C® порт, едноклетъчна литиево-йонна/литиево-полимерна батерия и външно захранване, свързано чрез конектори в стил MKR |
| Аналогови периферни устройства | Два, осемканален 12-битов аналогово-цифров преобразувател (ADC) и два 12-битови цифрово-аналогов преобразувател (DAC) |
| Цифрови периферни устройства | GPIO (x7), I2C (x1), UART (x4), SPI (x2), PWM (x10), CAN (x2), 125 (x1), SPDIF (x1), PDM (x1) и SA1 (x1) |
| Отстраняване на грешки | JTAG/SWD порт за отстраняване на грешки (достъпен през High-Density конекторите на платката) |
| Размери | 66.04 mm x 25.40 mm |
| Повърхностно монтиране | Зъбчатите щифтове позволяват платката да бъде позиционирана като модул за повърхностен монтаж |
Таблица 1: Основни характеристики на Portenta C33
2.2 Микроконтролер
| Компонент | Подробности |
| R7FA6MSBH2CBG | 32-битов микроконтролер Arm® Cortex®-M33, с максимална работна честота 200 MHz |
| 2 MB флаш памет и 512 KB SRAM | |
| Няколко периферни интерфейса, включително UART, 12C, SPI, USB, CAN и Ethernet | |
| Хардуерно базирани функции за сигурност, като например генератор на истински случайни числа (TRNG), модул за защита на паметта (MPU) и разширение за сигурност TrustZone-M | |
| Вградени функции за управление на захранването, които му позволяват да работи в режим на ниска мощност | |
| Вграден RTC модул, който осигурява точно отчитане на времето и календарни функции, заедно с програмируеми аларми и тampфункции за откриване | |
| Проектиран да работи в широк температурен диапазон, от -40°C до 105°C, което го прави подходящ за използване в тежки среди |
Таблица 2: Характеристики на микроконтролера Portenta C33
2.3 Безжична комуникация
| Компонент | Подробности |
| ESP32 -C3- MINI- 1U | Поддръжка на 2.4 GHz Wi-Fi® (802.11 b/g/n). |
| Поддръжка на Bluetooth® 5.0 Low Energy |
Таблица 3: Функции за безжична комуникация Portenta C33
2.4 Ethernet свързаност
| Компонент | Подробности |
| LAN8742A1 | Еднопортов 10/100 Ethernet трансивър, предназначен за използване в индустриални и автомобилни приложения |
| Проектиран да работи в тежки среди, с вградени функции като ESD защита, защита от пренапрежение и ниски EMI емисии | |
| Media Independent Interface (MI1) и Reduced Media Independent Interface (RMII) интерфейси поддържат, което го прави съвместим с широк набор от Ethernet контролери | |
| Вграден режим на ниска мощност, който намалява консумацията на енергия, когато връзката е неактивна, като помага да се пести енергия в устройства, захранвани от батерии | |
| Поддръжка на автоматично договаряне, която му позволява автоматично да открива и конфигурира скоростта на връзката и дуплексния режим, което го прави лесен за използване в различни приложения | |
| Вградени диагностични функции, като режим на обратна връзка и откриване на дължината на кабела, които помагат за опростяване на отстраняването на неизправности и отстраняването на грешки | |
| Проектиран да работи в широк температурен диапазон, от -40°C до 105°C, което го прави подходящ за използване в тежки индустриални и автомобилни среди |
Таблица 4: Portenta C33 Ethernet функции за свързване
2.5 Сигурност
| Компонент | Подробности |
| NXP SE050C2 |
Сигурен процес на стартиране, който проверява автентичността и целостта на фърмуера, преди да бъде зареден в устройството |
| Вграден хардуерен криптографски двигател, който може да извършва различни криптиране и декриптиране функции, включително AES, RSA и ECC |
|
| Сигурно съхранение за чувствителни данни, като лични ключове, идентификационни данни и сертификати. Това хранилище е защитени чрез силно криптиране и могат да бъдат достъпни само от оторизирани лица |
|
| Поддръжка на защитени комуникационни протоколи, като TLS, който помага за защита на данните при пренос от неоторизиран достъп или прихващане |
|
| Tamper функции за откриване, които могат да открият дали устройството е било физически tampered с. Това помага за предотвратяване на атаки като сондиране или атаки за анализ на мощността, които се опитват да осъществят достъп до чувствителни данни на устройството |
|
| Стандарт за сигурност на Common Criteria, който е международно признат стандарт за оценка на сигурността на ИТ продуктите |
Таблица 5: Функции за сигурност на Portenta C33
2.6 Външна памет
| Компонент | Подробности |
| MX25L12833F | NOR флаш памет, която може да се използва за съхраняване на програмен код, данни и конфигурационни настройки |
| Поддръжка на SPI и QSPI интерфейси, които осигуряват високоскоростен трансфер на данни до 104 MHz | |
| Вградени функции за управление на захранването, като режим на дълбоко изключване и режим на готовност, които помагат за намаляване на консумацията на енергия в устройства, захранвани от батерии | |
| Хардуерно базирани функции за сигурност, като например еднократно програмируема (OTP) област, хардуерен щифт за защита от запис и защитен силиконов идентификатор | |
| Поддръжка за автоматично договаряне, която му позволява автоматично да открива и конфигурира скоростта на връзката и дуплексния режим, което го прави лесен за използване в различни приложения | |
| Функции за подобряване на надеждността, като ECC (Код за коригиране на грешки) и висока издръжливост до 100,000 XNUMX цикъла на програмиране/изтриване | |
| Проектиран да работи в широк температурен диапазон, от -40°C до 105°C, което го прави подходящ за използване в тежки индустриални и автомобилни среди |
Таблица 6: Характеристики на външната памет Portenta C33
2.7 Включени аксесоари
Wi-Fi® W.FL антена (не е съвместима с Portenta H7 U.FL антена)
2.8 Свързани продукти
- Arduino® Portenta H7 (SKU: ABX00042)
- Arduino® Portenta H7 Lite (SKU: ABX00045)
- Arduino® Portenta H7 Lite Connected (SKU: ABX00046)
- Arduino® Nicla Sense ME (SKU: ABX00050)
- Arduino® Nicla Vision (SKU: ABX00051)
- Arduino® Nicla Voice (SKU: ABX00061)
- Arduino® Portenta Max Carrier (SKU: ABX00043)
- Arduino® Portenta CAT.M1/NB IoT GNSS Shield (SKU: ABX00043)
- Arduino® Portenta Vision Shield – Ethernet (SKU: ABX00021)
- Arduino® Portenta Vision Shield – LoRa® (SKU: ABX00026)
- Arduino® Portenta Breakout (SKU: ABX00031)
- Arduino® платки с вграден конектор ESLOV
Забележка: Portenta Vision Shields (Ethernet и LoRa® варианти) са съвместими с Portenta C33 с изключение на камерата, която не се поддържа от микроконтролера Portenta C33.
Оценки
3.1 Препоръчителни работни условия
Таблица 7 предоставя изчерпателна насока за оптимално използване на Portenta C33, като очертава типични работни условия и ограничения на дизайна. Условията на работа на Portenta C33 до голяма степен са функция, базирана на спецификациите на неговия компонент.
| Параметър | Символ | Мин | Тип | Макс | единица |
| USB захранващ вход Voltage | VUSB | – | 5 | – | V |
| Захранване на батерията Voltage | VUSB | -0.3 | 3.7 | 4.8 | V |
| Вход за доставка Voltage | VIN номер | 4.1 | 5 | 6 | V |
| Работна температура | ТОП | -40 | – | 85 | °C |
Таблица 7: Препоръчителни условия на експлоатация
3.2 Консумация на ток
Таблица 8 обобщава консумацията на енергия на Portenta C33 при различни тестови случаи. Обърнете внимание, че работният ток на платката ще зависи до голяма степен от приложението.
| Параметър | Символ | Мин | Тип | Макс | единица |
| Консумация на ток в режим на дълбок сън 1 | IDS | – | 86 | – | μA |
| Консумация на ток в нормален режим 2 | INM | – | 180 | – | mA |
Таблица 8: Консумация на ток на платката
1 Всички периферни устройства са изключени, събуждане при RTC прекъсване.
2 Всички периферни устройства включени, непрекъснато изтегляне на данни чрез Wi-Fi®.
Функционално свършванеview
Ядрото на Portenta C33 е микроконтролерът R7FA6M5BH2CBG от Renesas. Платката също така съдържа няколко периферни устройства, свързани към нейния микроконтролер.
4.1 Изводи
Разпределението на съединителите в стил MKR е показано на фигура 1.
Фигура 1. Pinout на Portenta C33 (конектори в стил MKR)
Разпределението на съединителите с висока плътност е показано на фигура 2.
Фигура 2. Pinout на Portenta C33 (конектори с висока плътност)
4.2 Блокова диаграма
Овърview на архитектурата от високо ниво на Portenta C33 е илюстрирано на фигура 3.
Фигура 3. Архитектура от високо ниво на Portenta C33
4.3 Захранване
Portenta C33 може да се захранва чрез един от тези интерфейси:
- USB-C® порт
- 3.7 V едноклетъчна литиево-йонна/литиево-полимерна батерия, свързана чрез конектора на вградената батерия
- Външно захранване от 5 V, свързано чрез щифтове в стил MKR
Препоръчителният минимален капацитет на батерията е 700 mAh. Батерията е свързана към платката чрез изключващ се кримпван конектор, както е показано на фигура 3. Номерът на частта на конектора на батерията е BM03B-ACHSSGAN-TF(LF)(SN).
Фигура 4 показва опциите за захранване, налични на Portenta C33, и илюстрира основната архитектура на захранването на системата.
Фигура 4. Архитектура на захранването на Portenta C33
Работа на устройството
5.1 Първи стъпки – IDE
Ако искате да програмирате своя Portenta C33, докато сте офлайн, трябва да инсталирате Arduino® Desktop IDE [1]. За да свържете Portenta C33 към вашия компютър, ще ви е необходим USB-C® кабел.
5.2 Първи стъпки – Arduino Web редактор
Всички устройства Arduino® работят извън кутията на Arduino® Web Редактор [2], като просто инсталирате прост плъгин.
Arduino® Web Редакторът се хоства онлайн, следователно винаги ще бъде актуален с най-новите функции и поддръжка за всички платки и устройства. Следвайте [3], за да започнете да кодирате в браузъра и да качите вашите скици на вашето устройство.
5.3 Първи стъпки – Arduino IoT Cloud
Всички активирани продукти на Arduino® IoT се поддържат от Arduino® IoT Cloud, който ви позволява да регистрирате, графично и анализирате данни от сензори, да задействате събития и да автоматизирате вашия дом или бизнес.
5.4 Sample Skets
Sample скици за Portenta C33 могат да бъдат намерени или в “Examples” в Arduino® IDE или раздела “Portenta C33 Documentation” на Arduino® [4].
5.5 Онлайн ресурси
Сега, след като преминахте през основите на това, което можете да правите с устройството, можете да изследвате безкрайните възможности, които то предоставя, като проверите вълнуващи проекти в ProjectHub [5], Arduino® Library Reference [6] и онлайн магазина [7] където ще можете да допълните вашия продукт Portenta C33 с допълнителни разширения, сензори и задвижващи механизми.
Механична информация
Portenta C33 е двустранна платка с размери 66.04 mm x 25.40 mm с USB-C® порт, надвиснал над горния ръб, двойни зъбчати/проникващи щифтове около двата дълги ръба и два конектора с висока плътност от долната страна на дъска. Вграденият конектор за безжична антена се намира в долния край на платката.
6.1 Размери на платката
Очертанията на платката Portenta C33 и размерите на монтажните отвори могат да се видят на фигура 5.
Фигура 5. Контур на платката Portenta C33 (вляво) и размери на монтажните отвори (вдясно)
Portenta C33 има четири пробити монтажни отвора с диаметър 1.12 мм, за да осигури механично фиксиране.
6.2 Конектори на платката
Конекторите на Portenta C33 са разположени от горната и долната страна на платката, разположението им може да се види на фигура 6.
Фигура 6. Разположение на конектори Portenta C33 (отгоре view вляво, отдолу view надясно)
Portenta C33 е проектиран да може да се използва като модул за повърхностен монтаж, както и да представя двоен вграден пакет (DIP) формат с MKR-стилизирани конектори на 2.54 mm стъпка на решетка с 1 mm отвори.
Сертификати
7.1 Резюме на сертификатите
| Сертифициране | Статус |
| CE/RED (Европа) | да |
| UKCA (Великобритания) | да |
| FCC (САЩ) | да |
| IC (Канада) | да |
| MIC/Telec (Япония) | да |
| RCM (Австралия) | да |
| RoHS | да |
| ОБСЯГ | да |
| WEEE | да |
7.2 Декларация за съответствие CE DoC (ЕС)
Ние декларираме на наша лична отговорност, че продуктите по-горе са в съответствие с основните изисквания на следните директиви на ЕС и следователно отговарят на изискванията за свободно движение в рамките на пазари, включващи Европейския съюз (ЕС) и Европейското икономическо пространство (ЕИП).
7.3 Декларация за съответствие с EU RoHS & REACH 211 01 г.
Платките Arduino са в съответствие с Директива RoHS 2 2011/65/EU на Европейския парламент и Директива RoHS 3 2015/863/EU на Съвета от 4 юни 2015 г. относно ограничаването на употребата на определени опасни вещества в електрическо и електронно оборудване.
| вещество | Максимален лимит (ppm) |
| Олово (Pb) | 1000 |
| Кадмий (Cd) | 100 |
| Живак (Hg) | 1000 |
| Шествалентен хром (Cr6+) | 1000 |
| Полибромирани бифенили (PBB) | 1000 |
| Полибромирани дифенилетери (PBDE) | 1000 |
| Бис(2-етилхексил} фталат (DEHP) | 1000 |
| Бензил бутил фталат (BBP) | 1000 |
| Дибутил фталат (DBP) | 1000 |
| Диизобутил фталат (DIBP) | 1000 |
Изключения: Не се претендират изключения.
Платките Arduino са напълно съвместими със съответните изисквания на Регламент на Европейския съюз (EC) 1907/2006 относно регистрацията, оценката, разрешаването и ограничаването на химикали (REACH). Ние не декларираме нито един от SVHCs (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), списъкът с кандидати за вещества, пораждащи много голямо безпокойство за разрешение, който понастоящем е пуснат от ECHA, присъства във всички продукти (а също и в опаковки) в количества с обща концентрация, равна или над 0.1%. Доколкото ни е известно, ние също така декларираме, че нашите продукти не съдържат нито едно от веществата, изброени в „Списъка за разрешения“ (приложение XIV към регламентите на REACH) и вещества, пораждащи много голямо безпокойство (SVHC) в каквито и да било значителни количества, както е посочено от Приложение XVII на списъка с кандидати, публикуван от ECHA (Европейска химическа агенция) 1907 /2006/EC.
7.4 Декларация за конфликтни минерали
Като глобален доставчик на електронни и електрически компоненти, Arduino е наясно със задълженията ни по отношение на законите и разпоредбите относно конфликтните минерали, по-специално Закона за реформа на Дод-Франк Уолстрийт и защита на потребителите, раздел 1502. Arduino не доставя или обработва директно конфликтни минерали като като калай, тантал, волфрам или злато. Конфликтните минерали се съдържат в нашите продукти под формата на спойка или като компонент в метални сплави. Като част от нашата разумна надлежна проверка, Arduino се свърза с доставчици на компоненти в рамките на нашата верига за доставки, за да провери непрекъснатото им съответствие с разпоредбите. Въз основа на информацията, получена до момента, ние декларираме, че нашите продукти съдържат конфликтни минерали, произхождащи от зони без конфликти.
8 FCC Внимание
Всякакви промени или модификации, които не са изрично одобрени от страната, отговорна за съответствието, могат да анулират правото на потребителя да работи с оборудването.
Това устройство отговаря на част 15 от правилата на FCC. Операцията е предмет на следните две условия:
- Това устройство може да не причинява вредни смущения
- Това устройство трябва да приема всякакви получени смущения, включително смущения, които могат да причинят нежелана работа.
Декларация на FCC за излагане на радиочестотна радиация:
- Този предавател не трябва да бъде разположен съвместно или да работи заедно с друга антена или предавател
- Това оборудване отговаря на ограниченията за излагане на радиочестотна радиация, определени за неконтролирана среда
- Това оборудване трябва да се инсталира и работи на минимално разстояние от 20 см между радиатора и вашето тяло.
Български: Ръководствата на потребителя за радиоапарати, освободени от лиценз, трябва да съдържат следното или еквивалентно известие на видно място в ръководството за потребителя или алтернативно на устройството или и двете. Това устройство отговаря на освободения от лиценз RSS стандарт(и) на Industry Canada. Операцията е предмет на следните две условия:
- Това устройство може да не причинява смущения
- Това устройство трябва да приема всякакви смущения, включително смущения, които могат да причинят нежелана работа на устройството.
Предупреждение за IC SAR:
Български: Това оборудване трябва да се инсталира и работи на минимално разстояние от 20 см между радиатора и вашето тяло.
Важно: Работната температура на EUT не може да надвишава 85 °C и не трябва да бъде по-ниска от -40 °C.
С настоящото Arduino Srl декларира, че този продукт е в съответствие със съществените изисквания и други приложими разпоредби на Директива 2014/53/ЕС. Този продукт е разрешен за употреба във всички страни членки на ЕС.
Информация за компанията
| Име на фирмата | Arduino SRL |
| Адрес на фирмата | Via Andrea Appiani, 25 – 20900 MONZA (Италия) |
Референтна документация
| Реф | Връзка |
| Arduino IDE (настолен компютър) | https://www.arduino.cc/en/Main/Software |
| Arduino IDE (облак) | https://create.arduino.cc/editor |
| Arduino Cloud – Първи стъпки | https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/getting-started/iot-cloud-getting-started |
| Portenta C33 Документация | https://docs.arduino.cc/hardware/portenta-c33 |
| Проектен център | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| Справочник на библиотеката | https://www.arduino.cc/reference/en/ |
| Онлайн магазин | https://store.arduino.cc/ |
История на ревизиите на документа
| Дата | Ревизия | Промени |
| 20-06-23 | 3 | Добавено е Power tree, информацията за свързаните продукти е актуализирана |
| 09-06-23 | 2 | Добавена е информация за консумацията на енергия на платката |
| 14-03-23 | 1 | Първо издание |
Arduino® Portenta C33
Променено: 20/09/2023
Документи / Ресурси
 |
ARDUINO Portenta C33 Мощен системен модул [pdf] Ръководство за употреба ABX00074, Portenta C33, Portenta C33 Мощен системен модул, Мощен системен модул, Системен модул, Модул |