Arduino®Portenta C33
Manuel de référence du produit
Référence : ABX00074

Module système puissant Portenta C33

Description
Le Portenta C33 est un puissant système sur module conçu pour les applications Internet des objets (IoT) à faible coût. Basée sur le microcontrôleur R7FA6M5BH2CBG de Renesas®, cette carte partage le même facteur de forme que le Portenta H7 et est rétrocompatible avec celui-ci, ce qui la rend entièrement compatible avec tous les blindages et supports de la famille Portenta grâce à ses connecteurs haute densité. En tant qu'appareil à faible coût, le Portenta C33 est un excellent choix pour les développeurs cherchant à créer des appareils et des applications IoT avec un budget limité. Que vous construisiez un appareil domestique intelligent ou un capteur industriel connecté, le Portenta C33 offre la puissance de traitement et les options de connectivité dont vous avez besoin pour accomplir votre travail.
Zones cibles
IoT, automatisation des bâtiments, villes intelligentes et agriculture

Demande Examples

Grâce à son processeur performant, le Portenta C33 prend en charge de nombreuses applications. Des applications industrielles au prototypage rapide, en passant par les solutions IoT et l'automatisation des bâtiments, entre autres. Voici quelques applications examples:

• Automatisation industrielle : Le Portenta C33 peut être mis en œuvre comme solution pour différentes applications industrielles, telles que :
  • Passerelle IoT industrielle : connectez vos appareils, machines et capteurs à une passerelle Portenta C33. Collectez des données d'exploitation en temps réel et affichez-les sur un tableau de bord Arduino IoT Cloud, en tirant parti du cryptage sécurisé des données de bout en bout.
  • Surveillance de la machine pour suivre l'OEE/OPE : suivez l'efficacité globale de l'équipement (OEE) et l'efficacité globale du processus (OPE) avec le Portenta C33 comme nœud IoT. Collectez des données et soyez alerté de la disponibilité des machines et des temps d'arrêt imprévus pour fournir une maintenance réactive et améliorer le taux de production.
  • Assurance qualité en ligne : exploitez la compatibilité totale entre Portenta C33 et la famille Nicla pour effectuer le contrôle qualité de vos lignes de production. Collectez les données de détection intelligente Nicla avec le Portenta C33 pour détecter rapidement les défauts et les résoudre avant qu'ils ne se propagent sur toute la ligne.
• Prototypage : Le Portenta C33 peut aider les développeurs de Portenta et MKR avec leurs prototypes IoT en intégrant une connectivité Wi-Fi®/Bluetooth® prête à l'emploi et diverses interfaces périphériques, notamment CAN, SAI, SPI et I2C. De plus, le Portenta C33 peut être rapidement programmé avec des langages de haut niveau comme MicroPython, permettant un prototypage rapide des applications IoT.
• Automatisation des bâtiments : Le Portenta C33 peut être utilisé dans plusieurs applications d'automatisation des bâtiments :
  • Surveillance de la consommation d'énergie : collectez et surveillez les données de consommation de tous les services (par exemple, gaz, eau, électricité) dans un seul système. Affichez les tendances d'utilisation dans les graphiques Arduino IoT Cloud, fournissant une image globale pour l'optimisation de la gestion de l'énergie et la réduction des coûts.
  • Système de contrôle des appareils : exploitez le microcontrôleur Portenta C33 hautes performances pour contrôler en temps réel vos appareils. Réglez le chauffage CVC ou améliorez l'efficacité de votre système de ventilation, contrôlez les moteurs de vos rideaux et allumez/éteignez les lumières. La connectivité Wi-Fi® intégrée permet facilement l'intégration dans le Cloud, de sorte que tout soit sous contrôle, même à distance.

Caractéristiques

2.1 Spécifications générales ci-dessusview
La Portenta C33 est une carte microcontrôleur puissante conçue pour les applications IoT à faible coût. Basé sur le microcontrôleur hautes performances R7FA6M5BH2CBG de Renesas®, il offre une gamme de fonctionnalités clés et une conception basse consommation qui le rendent bien adapté à une variété d'applications. La carte a été conçue avec le même facteur de forme que le Portenta H7 et est rétrocompatible, ce qui la rend entièrement compatible avec tous les boucliers et supports de la famille Portenta grâce à ses connecteurs de style MKR et haute densité. Le tableau 1 résume les principales caractéristiques de la carte, et les tableaux 2, 3, 4, 5 et 6 présentent des informations plus détaillées sur le microcontrôleur, l'élément sécurisé, l'émetteur-récepteur Ethernet et la mémoire externe de la carte.

Fonctionnalité	Description
Microcontrôleurs	200 MHz, microcontrôleur central Arm® Cortex®-M33 (R7FA6M5BH2CBG)
mémoire interne	2 Mo de Flash et 512 Ko de SRAM
Mémoire externe	Mémoire Flash QSPI de 16 Mo (MX25L12833F)
Connectivité	WI-FIS 2.4 GHZ (802.11 b/g/n) et Bluetooth® 5.0 (ESP32-C3-MINI-1 U)
Ethernet	Émetteur-récepteur de couche physique Ethernet (PHY) (LAN8742A1)
Sécurité	Élément sécurisé prêt pour le Lot (SE050C2)
Connectivité USB	Port USB-C® pour l'alimentation et les données (accessible également via les connecteurs haute densité de la carte)
Alimentation électrique	Diverses options pour alimenter facilement la carte : port USB-C®, batterie monocellulaire lithium-ion/lithium polymère et alimentation externe connectée via des connecteurs de style MKR
Périphériques analogiques	Deux convertisseurs analogique-numérique (ADC) 12 bits à huit canaux et deux convertisseurs numérique-analogique (DAC) 12 bits
Périphériques numériques	GPIO (x7), I2C (x1), UART (x4), SPI (x2), PWM (x10), CAN (x2), 125 (x1), SPDIF (x1), PDM (x1) et SA1 (x1)
Débogage	JTAGPort de débogage /SWD (accessible via les connecteurs haute densité de la carte)
Dimensions	66.04 mm x 25.40 mm
Montage en surface	Les broches crénelées permettent de positionner la carte comme un module montable en surface

Tableau 1 : Caractéristiques principales du Portenta C33

Microcontrôleur 2.2

Composant	Détails
R7FA6MSBH2CBG	Microcontrôleur Arm® Cortex®-M32 33 bits, avec une fréquence de fonctionnement maximale de 200 MHz
	2 Mo de mémoire flash et 512 Ko de SRAM
	Plusieurs interfaces périphériques, notamment UART, 12C, SPI, USB, CAN et Ethernet
	Fonctionnalités de sécurité basées sur le matériel, telles qu'un véritable générateur de nombres aléatoires (TRNG), une unité de protection de la mémoire (MPU) et une extension de sécurité TrustZone-M
	Fonctionnalités de gestion de l'énergie intégrées qui lui permettent de fonctionner en mode faible consommation
	Module RTC intégré qui fournit des fonctions précises de chronométrage et de calendrier, ainsi que des alarmes et des alarmes programmables.ampfonctionnalités de détection des erreurs
	Conçu pour fonctionner sur une large plage de températures, de -40°C à 105°C, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements difficiles

Tableau 2 : Caractéristiques du microcontrôleur Portenta C33

2.3 Communications sans fil

Composant	Détails
ESP32 -C3- MINI- 1U	Prise en charge du Wi-Fi® 2.4 GHz (802.11 b/g/n)
	Prise en charge Bluetooth® 5.0 Low Energy

Tableau 3 : Caractéristiques de communication sans fil du Portenta C33

2.4 Connectivité Ethernet

Composant	Détails
LAN8742A1	Émetteur-récepteur Ethernet 10/100 à port unique conçu pour être utilisé dans les applications industrielles et automobiles
	Conçu pour fonctionner dans des environnements difficiles, avec des fonctionnalités intégrées telles que la protection ESD, la protection contre les surtensions et de faibles émissions EMI
	Prise en charge des interfaces Media Independent Interface (MI1) et Reduction Media Independent Interface (RMII), ce qui la rend compatible avec une large gamme de contrôleurs Ethernet
	Mode basse consommation intégré qui réduit la consommation d'énergie lorsque la liaison est inactive, aidant ainsi à économiser l'énergie des appareils alimentés par batterie
	Prise en charge de la négociation automatique, qui lui permet de détecter et de configurer automatiquement la vitesse de liaison et le mode duplex, ce qui facilite son utilisation dans une variété d'applications
	Fonctionnalités de diagnostic intégrées, telles que le mode de bouclage et la détection de la longueur du câble, qui contribuent à simplifier le dépannage et le débogage
	Conçu pour fonctionner sur une large plage de températures, de -40°C à 105°C, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements industriels et automobiles difficiles

Tableau 4 : Caractéristiques de connectivité Ethernet du Portenta C33

2.5 Sécurité

Composant	Détails
NXP SE050C2	Processus de démarrage sécurisé qui vérifie l'authenticité et l'intégrité du micrologiciel avant son chargement dans l'appareil
	Moteur de cryptographie matériel intégré capable d'effectuer divers cryptages et décryptages fonctions, notamment AES, RSA et ECC
	Stockage sécurisé des données sensibles, telles que les clés privées, les informations d'identification et les certificats. Ce stockage est protégé par un cryptage fort et accessible uniquement aux personnes autorisées
	Prise en charge des protocoles de communication sécurisés, tels que TLS, qui contribuent à protéger les données en transit contre accès non autorisé ou interception
	Tampfonctionnalités de détection d'appareils qui peuvent détecter si l'appareil a été physiquement tampered avec. Ce aide à prévenir les attaques telles que les attaques par sondage ou par analyse de puissance qui tentent d'accéder au les données sensibles de l'appareil
	Certification de norme de sécurité Critères communs, qui est une norme internationalement reconnue pour évaluer la sécurité des produits informatiques

Tableau 5 : Fonctionnalités de sécurité du Portenta C33

2.6 Mémoire externe

Composant	Détails
MX25L12833F	Mémoire flash NOR pouvant être utilisée pour stocker le code de programme, les données et les paramètres de configuration
	Prise en charge des interfaces SPI et QSPI, qui offrent des taux de transfert de données à grande vitesse allant jusqu'à 104 MHz
	Fonctionnalités de gestion de l'énergie intégrées, telles qu'un mode de mise hors tension profonde et un mode veille, qui contribuent à réduire la consommation d'énergie des appareils alimentés par batterie.
	Fonctionnalités de sécurité matérielles, telles qu'une zone programmable une fois (OTP), une broche matérielle de protection en écriture et un identifiant de silicium sécurisé
	Prise en charge de la négociation automatique, qui lui permet de détecter et de configurer automatiquement la vitesse de liaison et le mode duplex, ce qui facilite son utilisation dans une variété d'applications
	Fonctionnalités améliorant la fiabilité, telles que l'ECC (Error Correction Code) et une endurance élevée allant jusqu'à 100,000 XNUMX cycles de programmation/effacement
	Conçu pour fonctionner sur une large plage de températures, de -40°C à 105°C, ce qui le rend adapté à une utilisation dans des environnements industriels et automobiles difficiles

Tableau 6 : Caractéristiques de la mémoire externe du Portenta C33

2.7 Accessoires inclus
Antenne Wi-Fi® W.FL (non compatible avec l'antenne Portenta H7 U.FL)

2.8 produits associés

• Arduino® Portenta H7 (référence : ABX00042)
• Arduino® Portenta H7 Lite (SKU: ABX00045)
• Arduino® Portenta H7 Lite connecté (SKU : ABX00046)
• Arduino® Nicla Sense ME (SKU : ABX00050)
• Arduino® Nicla Vision (SKU: ABX00051)
• Voix Arduino® Nicla (SKU : ABX00061)
• Support Arduino® Portenta Max (SKU : ABX00043)
• Bouclier GNSS IoT Arduino® Portenta CAT.M1/NB (SKU : ABX00043)
• Bouclier de vision Arduino® Portenta – Ethernet (SKU : ABX00021)
• Bouclier de vision Arduino® Portenta – LoRa® (SKU : ABX00026)
• Carte Arduino® Portenta (SKU : ABX00031)
• Cartes Arduino® avec un connecteur ESLOV intégré

Remarque : Les boucliers Portenta Vision (variantes Ethernet et LoRa®) sont compatibles avec le Portenta C33, à l'exception de la caméra, qui n'est pas prise en charge par le microcontrôleur Portenta C33.

Notes

3.1 Conditions de fonctionnement recommandées
Le tableau 7 fournit des lignes directrices complètes pour l'utilisation optimale du Portenta C33, décrivant les conditions de fonctionnement typiques et les limites de conception. Les conditions de fonctionnement du Portenta C33 dépendent en grande partie des spécifications de ses composants.

Paramètre	Symbole	Min	Type	Max	Unité
Volume d'entrée d'alimentation USBtage	VUSB	–	5	–	V
Vol d'entrée d'alimentation de la batterietage	VUSB	-0.3	3.7	4.8	V
Volume d'entrée d'alimentationtage	NIV	4.1	5	6	V
Température de fonctionnement	HAUT	-40	–	85	°C

Tableau 7 : Conditions de fonctionnement recommandées

3.2 Consommation actuelle
Le tableau 8 résume la consommation électrique du Portenta C33 sur différents cas de test. Notez que le courant de fonctionnement de la carte dépendra grandement de l'application.

Paramètre	Symbole	Min	Type	Max	Unité
Consommation actuelle en mode veille profonde 1	IDS	–	86	–	µA
Consommation de courant en mode normal 2	INM	–	180	–	mA

Tableau 8 : Consommation actuelle de la carte 

1 Tous les périphériques éteints, réveil sur interruption RTC.
2 Tous les périphériques allumés, téléchargement continu des données via Wi-Fi®.

Plus fonctionnelview

Le cœur du Portenta C33 est le microcontrôleur R7FA6M5BH2CBG de Renesas. La carte contient également plusieurs périphériques connectés à son microcontrôleur.

4.1 Brochage
Le brochage des connecteurs de style MKR est illustré à la figure 1.

Figure 1. Brochage du Portenta C33 (connecteurs de style MKR)

Le brochage des connecteurs haute densité est illustré à la figure 2.

Figure 2. Brochage du Portenta C33 (connecteurs haute densité)

4.2 Diagramme en blocs
Un plusview de l'architecture de haut niveau Portenta C33 est illustrée à la figure 3.

Figure 3. Architecture de haut niveau du Portenta C33

4.3 Alimentation
Le Portenta C33 peut être alimenté via l'une de ces interfaces :

• Port USB-C®
• Batterie lithium-ion/lithium-polymère monocellulaire de 3.7 V, connectée via le connecteur de batterie intégré
• Alimentation externe 5 V connectée via les broches de style MKR

La capacité minimale recommandée de la batterie est de 700 mAh. La batterie est connectée à la carte via un connecteur à sertir déconnectable, comme illustré sur la figure 3. Le numéro de pièce du connecteur de batterie est BM03B-ACHSSGAN-TF(LF)(SN).
La figure 4 montre les options d'alimentation disponibles sur le Portenta C33 et illustre l'architecture d'alimentation principale du système.

Figure 4. Architecture d'alimentation du Portenta C33

Fonctionnement de l'appareil

5.1 Mise en route – EDI
Si vous souhaitez programmer votre Portenta C33 hors ligne, vous devez installer l'IDE Arduino® Desktop [1]. Pour connecter le Portenta C33 à votre ordinateur, vous aurez besoin d'un câble USB-C®.

5.2 Mise en route – Arduino Web Éditeur
Tous les appareils Arduino® fonctionnent immédiatement sur l'Arduino® Web Editor [2] en installant simplement un simple plugin.
L'Arduino® Web Editor est hébergé en ligne, il sera donc toujours à jour avec les dernières fonctionnalités et la prise en charge de toutes les cartes et appareils. Suivez [3] pour commencer à coder sur le navigateur et téléchargez vos croquis sur votre appareil.

5.3 Mise en route – Arduino IoT Cloud
Tous les produits compatibles Arduino® IoT sont pris en charge sur Arduino® IoT Cloud, qui vous permet d'enregistrer, de représenter graphiquement et d'analyser les données des capteurs, de déclencher des événements et d'automatiser votre maison ou votre entreprise.

5.4 Samples croquis
Samples croquis du Portenta C33 peuvent être trouvés soit dans le « Examples » dans l’IDE ​​Arduino® ou dans la section « Documentation Portenta C33 » d’Arduino® [4].

5.5 Ressources en ligne
Maintenant que vous avez découvert les bases de ce que vous pouvez faire avec l'appareil, vous pouvez explorer les possibilités infinies qu'il offre en consultant des projets passionnants sur ProjectHub [5], la référence de la bibliothèque Arduino® [6] et la boutique en ligne [7] où vous pourrez compléter votre produit Portenta C33 avec des extensions, des capteurs et des actionneurs supplémentaires.

Informations mécaniques

La Portenta C33 est une carte double face de 66.04 mm x 25.40 mm avec un port USB-C® surplombant le bord supérieur, des broches doubles crénelées/traversantes autour des deux bords longs et deux connecteurs haute densité sur la face inférieure de la carte. conseil. Le connecteur d'antenne sans fil intégré est situé sur le bord inférieur de la carte.

6.1 Dimensions de la carte
Le contour de la carte Portenta C33 et les dimensions des trous de montage sont visibles dans la figure 5.

Figure 5. Contour de la carte Portenta C33 (à gauche) et dimensions des trous de montage (à droite)

Le Portenta C33 dispose de quatre trous de montage percés de 1.12 mm pour permettre une fixation mécanique.

6.2 Connecteurs de carte
Les connecteurs du Portenta C33 sont placés sur les côtés supérieur et inférieur de la carte, leur emplacement est visible sur la figure 6.

Figure 6. Emplacement des connecteurs Portenta C33 (en haut view En bas à gauche view droite)

Le Portenta C33 est conçu pour être utilisé comme module à montage en surface et pour présenter un format de boîtier double en ligne (DIP) avec les connecteurs de style MKR sur une grille au pas de 2.54 mm avec des trous de 1 mm.

Certifications

7.1 Résumé des certifications

Certification	Statut
CE/ROUGE (Europe)	Oui
UKCA (Royaume-Uni)	Oui
FCC (États-Unis)	Oui
CI (Canada)	Oui
MIC/Telec (Japon)	Oui
RCM (Australie)	Oui
RoHS	Oui
ATTEINDRE	Oui
DEEE	Oui

7.2 Déclaration de conformité CE DoC (UE)
Nous déclarons sous notre seule responsabilité que les produits ci-dessus sont conformes aux exigences essentielles des directives européennes suivantes et sont donc éligibles à la libre circulation sur les marchés comprenant l'Union européenne (UE) et l'Espace économique européen (EEE).

7.3 Déclaration de conformité EU RoHS & REACH 211 01/19/2021
Les cartes Arduino sont conformes à la directive RoHS 2 2011/65/UE du Parlement européen et à la directive RoHS 3 2015/863/UE du Conseil du 4 juin 2015 relative à la restriction de l'utilisation de certaines substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques.

Substance	Limite maximale (ppm)
Plomb (Pb)	1000
Cadmium (Cd)	100
Mercure (Hg)	1000
Chrome hexavalent (Cr6+)	1000
Biphényles polybromés (PBB)	1000
Polybromodiphényléthers (PBDE)	1000
Phtalate de bis(2-éthylhexyle} (DEHP)	1000
Phtalate de benzyle butyle (BBP)	1000
Phtalate de dibutyle (DBP)	1000
Phtalate de diisobutyle (DIBP)	1000

Exemptions : Aucune exemption n'est réclamée.
Les cartes Arduino sont entièrement conformes aux exigences connexes du règlement de l'Union européenne (CE) 1907/2006 concernant l'enregistrement, l'évaluation, l'autorisation et la restriction des produits chimiques (REACH). Nous ne déclarons aucune des SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), la liste candidate des substances extrêmement préoccupantes pour autorisation actuellement publiée par l'ECHA, est présente dans tous les produits (et également dans les emballages) en quantités totalisant une concentration égale ou supérieure à 0.1 %. Au meilleur de notre connaissance, nous déclarons également que nos produits ne contiennent aucune des substances répertoriées sur la "Liste d'autorisation" (annexe XIV du règlement REACH) et des substances extrêmement préoccupantes (SVHC) en quantités significatives comme spécifié par l'annexe XVII de la liste des candidats publiée par l'ECHA (Agence européenne des produits chimiques) 1907/2006/CE.

7.4 Déclaration sur les minerais de conflit
En tant que fournisseur mondial de composants électroniques et électriques, Arduino est conscient de nos obligations concernant les lois et réglementations concernant les minéraux de conflit, en particulier la loi Dodd-Frank sur la réforme de Wall Street et la protection des consommateurs, section 1502. Arduino ne s'approvisionne ni ne traite directement les minéraux de conflit tels que comme l'étain, le tantale, le tungstène ou l'or. Les minéraux de conflit sont contenus dans nos produits sous forme de soudure ou de composants dans des alliages métalliques. Dans le cadre de notre diligence raisonnable, Arduino a contacté les fournisseurs de composants au sein de notre chaîne d'approvisionnement pour vérifier leur conformité continue à la réglementation. Sur la base des informations reçues jusqu'à présent, nous déclarons que nos produits contiennent des minéraux de conflit provenant de zones sans conflit.

8 Avertissement FCC
Tout changement ou modification non expressément approuvé par la partie responsable de la conformité pourrait annuler l'autorité de l'utilisateur à utiliser l'équipement.
Cet appareil est conforme à la partie 15 des règles de la FCC. Son fonctionnement est soumis aux deux conditions suivantes :

1. Cet appareil ne doit pas provoquer d'interférences nuisibles
2. Cet appareil doit accepter toute interférence reçue, y compris celles qui peuvent provoquer un fonctionnement indésirable.

Déclaration de la FCC sur l’exposition aux rayonnements RF :

1. Cet émetteur ne doit pas être co-localisé ou fonctionner en conjonction avec une autre antenne ou émetteur
2. Cet équipement est conforme aux limites d'exposition aux rayonnements RF établies pour un environnement non contrôlé
3. Cet équipement doit être installé et utilisé avec une distance minimale de 20 cm entre le radiateur et votre corps.

Français : Les manuels d'utilisation des appareils radio exempts de licence doivent contenir l'avis suivant ou équivalent à un endroit bien en vue dans le manuel d'utilisation ou alternativement sur l'appareil ou les deux. Cet appareil est conforme aux normes RSS sans licence d'Industrie Canada. Le fonctionnement est soumis aux deux conditions suivantes :

1. Cet appareil ne doit pas provoquer d'interférences
2. Cet appareil doit accepter toute interférence, y compris celles qui peuvent provoquer un fonctionnement indésirable de l'appareil.

Avertissement IC SAR :
Français : Cet équipement doit être installé et utilisé avec une distance minimale de 20 cm entre le radiateur et votre corps.
Important: La température de fonctionnement de l'EST ne peut pas dépasser 85 °C et ne doit pas être inférieure à -40 °C.
Par la présente, Arduino Srl déclare que ce produit est conforme aux exigences essentielles et aux autres dispositions pertinentes de la directive 2014/53/UE. Ce produit est autorisé à être utilisé dans tous les États membres de l'UE.

Informations sur la société

Nom de l'entreprise	SRL Arduino
Adresse de l'entreprise	Via Andrea Appiani, 25 – 20900 MONZA (Italie)

Documentation de référence

Réf.	Lien
IDE Arduino (bureau)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
IDE Arduino (Cloud)	https://create.arduino.cc/editor
Arduino Cloud – Pour commencer	https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/getting-started/iot-cloud-getting-started
Documentation du Portenta C33	https://docs.arduino.cc/hardware/portenta-c33
Centre de projets	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Référence de la bibliothèque	https://www.arduino.cc/reference/en/
Boutique en ligne	https://store.arduino.cc/

Historique de révision du document

Date	Révision	Changements
20-06-23	3	Arbre de puissance ajouté, informations sur les produits associés mises à jour
09-06-23	2	Informations sur la consommation d'énergie de la carte ajoutées
14-03-23	1	Première sortie

Arduino®Portenta C33
Modifié : 20/09/2023

Documents / Ressources

Module système puissant ARDUINO Portenta C33 [pdf] Manuel d'instructions ABX00074, Portenta C33, Portenta C33 module système puissant, module système puissant, module système, module

Références

• Manuel d'utilisation