Arduino® Portenta C33
Manual de referencia do produto
Código: ABX00074

Módulo de sistema potente Portenta C33

Descrición
Portenta C33 é un poderoso sistema en módulo deseñado para aplicacións de baixo custo da Internet das cousas (IoT). Baseada no microcontrolador R7FA6M5BH2CBG de Renesas®, esta placa comparte o mesmo factor de forma que o Portenta H7 e é retrocompatible con el, polo que é totalmente compatible con todos os escudos e portadores da familia Portenta a través dos seus conectores de alta densidade. Como dispositivo de baixo custo, o Portenta C33 é unha excelente opción para os desenvolvedores que buscan crear dispositivos e aplicacións IoT cun orzamento. Tanto se estás construíndo un dispositivo doméstico intelixente como un sensor industrial conectado, o Portenta C33 ofrece a potencia de procesamento e as opcións de conectividade que necesitas para facer o traballo.
Áreas de destino
IoT, automatización de edificios, cidades intelixentes e agricultura

Aplicación Examples

Grazas ao seu procesador de alto rendemento, o Portenta C33 admite moitas aplicacións. Desde aplicacións industriais ata prototipado rápido, solucións IoT e automatización de edificios, entre moitos outros. Aquí tes algunhas aplicacións examples:

• Automatización industrial: o Portenta C33 pódese implementar como solución para diferentes aplicacións industriais, como:
  • Pasarela de IoT industrial: conecta os teus dispositivos, máquinas e sensores a unha pasarela Portenta C33. Recolle datos de operación en tempo real e móstraos nun panel de control de Arduino IoT Cloud, aproveitando o cifrado de datos seguro de extremo a extremo.
  • Monitorización de máquinas para rastrexar OEE/OPE: Rastrexa a eficiencia global dos equipos (OEE) e a eficacia global do proceso (OPE) co Portenta C33 como nodo IoT. Recolle datos e recibe alertas sobre o tempo de funcionamento da máquina e o tempo de inactividade non planificado para proporcionar un mantemento reactivo e mellorar a taxa de produción.
  • Garantía de calidade en liña: aproveita a compatibilidade total entre Portenta C33 e a familia Nicla para levar a cabo o control de calidade nas túas liñas de produción. Recolle os datos de detección intelixente de Nicla co Portenta C33 para detectar os defectos con antelación e resolvelos antes de viaxar pola liña.
• Creación de prototipos: o Portenta C33 pode axudar aos desenvolvedores de Portenta e MKR cos seus prototipos de IoT integrando conectividade Wi-Fi®/Bluetooth® lista para usar e varias interfaces periféricas, incluíndo CAN, SAI, SPI e I2C. Ademais, o Portenta C33 pódese programar rapidamente con linguaxes de alto nivel como MicroPython, o que permite a creación rápida de prototipos de aplicacións IoT.
• Automatización de edificios: o Portenta C33 pódese usar en múltiples aplicacións de automatización de edificios:
  • Seguimento do consumo de enerxía: recompila e supervisa os datos de consumo de todos os servizos (por exemplo, gas, auga, electricidade) nun único sistema. Mostra as tendencias de uso nos gráficos de Arduino IoT Cloud, proporcionando unha imaxe xeral para a optimización da xestión da enerxía e a redución de custos.
  • Sistema de control de electrodomésticos: aproveita o microcontrolador Portenta C33 de alto rendemento para controlar en tempo real os teus electrodomésticos. Axusta a calefacción HVAC ou mellora a eficiencia do teu sistema de ventilación, controla os motores das túas cortinas e acende/apaga as luces. A conectividade Wi-Fi® integrada permite facilmente a integración na nube, para que todo estea baixo control mesmo desde o control remoto.

Características

2.1 Especificacións xeraisview
O Portenta C33 é unha poderosa placa de microcontrolador deseñada para aplicacións IoT de baixo custo. Baseado no microcontrolador R7FA6M5BH2CBG de alto rendemento de Renesas®, ofrece unha serie de funcións clave e un deseño de baixa potencia que o fan ben axeitado para unha variedade de aplicacións. A placa foi deseñada co mesmo factor de forma que o Portenta H7 e é compatible con versións anteriores, polo que é totalmente compatible con todos os escudos e portadores da familia Portenta a través dos seus conectores de alta densidade e estilo MKR. A táboa 1 resume as principais características da placa e a táboa 2, 3, 4, 5 e 6 mostra información máis detallada sobre o microcontrolador, o elemento seguro, o transceptor Ethernet e a memoria externa da placa.

Característica	Descrición
Microcontrolador	Microcontrolador de núcleo Arm® Cortex®-M200 de 33 MHz (R7FA6M5BH2CBG)
Memoria interna	2 MB de Flash e 512 kB de SRAM
Memoria externa	Memoria flash QSPI de 16 MB (MX25L12833F)
Conectividade	WI-FIS de 2.4 GHz (802.11 b/g/n) e Bluetooth® 5.0 (ESP32-C3-MINI-1 U)
Ethernet	Transceptor de capa física Ethernet (PHY) (LAN8742A1)
Seguridade	Elemento seguro listo para loT (SE050C2)
Conectividade USB	Porto USB-C® para alimentación e datos (accesible tamén a través dos conectores de alta densidade da placa)
Fonte de alimentación	Varias opcións para alimentar facilmente a placa: porto USB-C®, batería de iones de litio/polímero de litio de célula única e fonte de alimentación externa conectada a través de conectores estilo MKR
Periféricos analóxicos	Conversor de analóxico a dixital (ADC) de 12 bits de oito canles e dous conversores de dixital a analóxico (DAC) de 12 bits
Periféricos dixitais	GPIO (x7), I2C (x1), UART (x4), SPI (x2), PWM (x10), CAN (x2), 125 (x1), SPDIF (x1), PDM (x1) e SA1 (x1)
Depuración	JTAGPorto de depuración /SWD (accesible a través dos conectores de alta densidade da placa)
Dimensións	66.04 mm x 25.40 mm
Montaxe superficial	Os pinos castelados permiten que a placa se coloque como módulo de montaxe en superficie

Táboa 1: Características principais de Portenta C33

2.2 microcontrolador

Compoñente	Detalles
R7FA6MSBH2CBG	Crocontrolador Arm® Cortex®-M32 ml de 33 bits, cunha frecuencia de operación máxima de 200 MHz
	2 MB de memoria flash e 512 KB de SRAM
	Varias interfaces periféricas, incluíndo UART, 12C, SPI, USB, CAN e Ethernet
	Funcións de seguranza baseadas no hardware, como un xerador de números aleatorios verdadeiros (TRNG), unha unidade de protección de memoria (MPU) e unha extensión de seguranza TrustZone-M
	Funcións integradas de xestión de enerxía que lle permiten funcionar en modo de baixa enerxía
	Módulo RTC integrado que ofrece funcións de cronometraxe e calendario precisos, xunto con alarmas programables e tamper características de detección
	Deseñado para funcionar nun amplo rango de temperaturas, de -40 °C a 105 °C, o que o fai adecuado para o seu uso en ambientes duros.

Táboa 2: Características do microcontrolador Portenta C33

2.3 Comunicación sen fíos

Compoñente	Detalles
ESP32 -C3- MINI- 1U	Compatibilidade con Wi-Fi® de 2.4 GHz (802.11 b/g/n).
	Compatibilidade con Bluetooth® 5.0 Low Energy

Táboa 3: Funcións de comunicación sen fíos do Portenta C33

2.4 Conectividade Ethernet

Compoñente	Detalles
LAN8742A1	Transceptor Ethernet 10/100 de porto único deseñado para o seu uso en aplicacións industriais e automotrices
	Deseñado para funcionar en ambientes duros, con funcións integradas como protección ESD, protección contra sobretensións e baixas emisións EMI
	Compatible con interfaces Media Independent Interface (MI1) e Reduced Media Independent Interface (RMII), facéndoo compatible cunha ampla gama de controladores Ethernet
	Modo de baixo consumo integrado que reduce o consumo de enerxía cando a ligazón está inactiva, axudando a conservar enerxía nos dispositivos que funcionan con batería
	Soporte de negociación automática, que lle permite detectar e configurar automaticamente a velocidade da ligazón e o modo dúplex, facilitando o seu uso nunha variedade de aplicacións
	Funcións de diagnóstico integradas, como o modo de bucle e a detección de lonxitude do cable, que axudan a simplificar a resolución de problemas e a depuración
	Deseñado para funcionar nun amplo rango de temperaturas, de -40 °C a 105 °C, o que o fai adecuado para o seu uso en ambientes industriais e automotivos duros.

Táboa 4: Funcións de conectividade Ethernet de Portenta C33

2.5 Seguridade

Compoñente	Detalles
NXP SE050C2	Proceso de arranque seguro que verifica a autenticidade e integridade do firmware antes de cargalo no dispositivo
	Motor de criptografía de hardware integrado que pode realizar varios cifrados e descifrados funcións, incluíndo AES, RSA e ECC
	Almacenamento seguro para datos confidenciais, como claves privadas, credenciais e certificados. Este almacenamento é protexido por cifrado forte e só poden acceder as persoas autorizadas
	Admite protocolos de comunicación seguros, como TLS, que axuda a protexer os datos en tránsito acceso non autorizado ou interceptación
	Tamper funcións de detección que poden detectar se o dispositivo foi fisicamente tamperixido con. Isto axuda a evitar ataques como ataques de sondaxe ou análise de potencia que tentan acceder ao datos sensibles do dispositivo
	Certificación estándar de seguridade de Common Criteria, que é un estándar recoñecido internacionalmente para avaliar a seguridade dos produtos informáticos

Táboa 5: Funcións de seguridade de Portenta C33

2.6 Memoria externa

Compoñente	Detalles
MX25L12833F	Memoria flash NOR que se pode usar para almacenar códigos de programa, datos e axustes de configuración
	Compatible con interfaces SPI e QSPI, que proporcionan velocidades de transferencia de datos de alta velocidade de ata 104 MHz
	Funcións de xestión de enerxía integradas, como o modo de apagado profundo e o modo de espera, que axudan a reducir o consumo de enerxía nos dispositivos que funcionan con batería.
	Funcións de seguranza baseadas no hardware, como unha área programable por unha soa vez (OTP), un pin de protección contra escritura de hardware e un ID de silicio seguro
	Soporte de negociación automática, que lle permite detectar e configurar automaticamente a velocidade da ligazón e o modo dúplex, facilitando o seu uso nunha variedade de aplicacións
	Funcións que melloran a fiabilidade, como ECC (código de corrección de erros) e alta resistencia de ata 100,000 ciclos de programas/borrado
	Deseñado para funcionar nun amplo rango de temperaturas, de -40 °C a 105 °C, o que o fai adecuado para o seu uso en ambientes industriais e automotivos duros.

Táboa 6: Funcións da memoria externa Portenta C33

2.7 Accesorios incluídos
Antena Wi-Fi® W.FL (non compatible coa antena Portenta H7 U.FL)

2.8 Produtos relacionados

• Arduino® Portenta H7 (SKU: ABX00042)
• Arduino® Portenta H7 Lite (SKU: ABX00045)
• Arduino® Portenta H7 Lite conectado (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)
• Placas Arduino® cun conector ESLOV integrado

Nota: os Portenta Vision Shields (variantes Ethernet e LoRa®) son compatibles co Portenta C33 excepto coa cámara, que non é compatible co microcontrolador Portenta C33.

Valoracións

3.1 Condicións de funcionamento recomendadas
A Táboa 7 ofrece unha guía completa para o uso óptimo do Portenta C33, que describe as condicións de funcionamento típicas e os límites de deseño. As condicións de funcionamento do Portenta C33 son en gran parte unha función baseada nas especificacións do seu compoñente.

Parámetro	Símbolo	Min	Típ	Máx	Unidade
Entrada de alimentación USB Voltage	VUSB	–	5	–	V
Vol. de entrada de alimentación de bateríatage	VUSB	-0.3	3.7	4.8	V
Vol. de entrada de subministracióntage	VIN	4.1	5	6	V
Temperatura de funcionamento	TOP	-40	–	85	°C

Táboa 7: Condicións de funcionamento recomendadas

3.2 Consumo actual
A táboa 8 resume o consumo de enerxía do Portenta C33 en diferentes casos de proba. Teña en conta que a corrente de funcionamento do taboleiro dependerá moito da aplicación.

Parámetro	Símbolo	Min	Típ	Máx	Unidade
Consumo actual do modo de sono profundo 1	IDS	–	86	–	µA
Consumo de corrente en modo normal 2	INM	–	180	–	mA

Táboa 8: Consumo de corrente da tarxeta 

1 Todos os periféricos apagados, activación na interrupción RTC.
2 Todos os periféricos conectados, descarga de datos continua a través de Wi-Fi®.

Funcional Overview

O núcleo do Portenta C33 é o microcontrolador R7FA6M5BH2CBG de Renesas. A placa tamén contén varios periféricos conectados ao seu microcontrolador.

4.1 Pinout
O pinout dos conectores de estilo MKR móstrase na Figura 1.

Figura 1. Pinout de Portenta C33 (conectores de estilo MKR)

O pinout dos conectores de alta densidade móstrase na Figura 2.

Figura 2. Pinout de Portenta C33 (conectores de alta densidade)

4.2 Diagrama de bloques
Un máisview da arquitectura de alto nivel Portenta C33 se ilustra na Figura 3.

Figura 3. Arquitectura de alto nivel do Portenta C33

4.3 Fonte de alimentación
O Portenta C33 pódese alimentar a través dunha destas interfaces:

• Porto USB-C®
• Batería de iones de litio/polímero de litio unicélula de 3.7 V, conectada a través do conector de batería integrado
• Fonte de alimentación externa de 5 V conectada a través dos pines estilo MKR

A capacidade mínima recomendada da batería é de 700 mAh. A batería está conectada á placa mediante un conector de tipo crimpado desconectable como se mostra na Figura 3. O número de peza do conector da batería é BM03B-ACHSSGAN-TF(LF)(SN).
A Figura 4 mostra as opcións de enerxía dispoñibles no Portenta C33 e ilustra a arquitectura principal de alimentación do sistema.

Figura 4. Arquitectura de potencia do Portenta C33

Operación do dispositivo

5.1 Primeiros pasos - IDE
Se queres programar o teu Portenta C33 mentres estás desconectado, necesitas instalar o Arduino® Desktop IDE [1]. Para conectar o Portenta C33 ao teu ordenador, necesitarás un cable USB-C®.

5.2 Iniciación: Arduino Web Editor
Todos os dispositivos Arduino® funcionan listos para usar no Arduino® Web Editor [2] instalando só un complemento sinxelo.
O Arduino® Web Editor está aloxado en liña, polo que sempre estará actualizado coas funcións e compatibilidade máis recentes para todas as placas e dispositivos. Sigue [3] para comezar a codificar no navegador e carga os teus bosquexos no teu dispositivo.

5.3 Iniciación: Arduino IoT Cloud
Todos os produtos compatibles con Arduino® IoT son compatibles con Arduino® IoT Cloud, o que che permite rexistrar, graficar e analizar os datos dos sensores, activar eventos e automatizar a túa casa ou negocio.

5.4 Sample Sketches
SampOs bosquexos para Portenta C33 pódense atopar na sección “Examples" no Arduino® IDE ou na sección "Portenta C33 Documentation" de Arduino® [4].

5.5 Recursos en liña
Agora que repasou os conceptos básicos do que pode facer co dispositivo, pode explorar as infinitas posibilidades que ofrece comprobando proxectos interesantes en ProjectHub [5], a Referencia da biblioteca Arduino® [6] e a tenda en liña [7] onde poderás complementar o teu produto Portenta C33 con extensións, sensores e actuadores adicionais.

Información Mecánica

O Portenta C33 é unha placa de dobre cara de 66.04 mm x 25.40 mm cun porto USB-C® que sobresae do bordo superior, pasadores dobres castelados/pasantes ao redor dos dous bordos longos e dous conectores de alta densidade no lado inferior do dispositivo. taboleiro. O conector de antena sen fíos integrado está situado no bordo inferior da placa.

6.1 Dimensións da placa
O contorno da placa Portenta C33 e as dimensións dos orificios de montaxe pódense ver na Figura 5.

Figura 5. Contorno da placa Portenta C33 (esquerda) e dimensións dos orificios de montaxe (dereita)

O Portenta C33 ten catro orificios de montaxe perforados de 1.12 mm para proporcionar unha fixación mecánica.

6.2 Conectores da placa
Os conectores do Portenta C33 colócanse na parte superior e inferior da placa, a súa colocación pódese ver na Figura 6.

Figura 6. Colocación dos conectores Portenta C33 (arriba view esquerda, abaixo view dereito)

O Portenta C33 está deseñado para ser utilizable como módulo de montaxe en superficie, ademais de presentar un formato de paquete dual en liña (DIP) cos conectores de estilo MKR nunha reixa de paso de 2.54 mm con orificios de 1 mm.

Certificacións

7.1 Resumo das certificacións

Certificación	Estado
CE/RED (Europa)	Si
UKCA (Reino Unido)	Si
FCC (EEUU)	Si
IC (Canadá)	Si
MIC/Telec (Xapón)	Si
RCM (Australia)	Si
RoHS	Si
ALCANCE	Si
RAEE	Si

7.2 Declaración de conformidade CE DoC (UE)
Declaramos baixo a nosa exclusiva responsabilidade que os produtos anteriores cumpren os requisitos esenciais das seguintes directivas da UE e, polo tanto, aplícanse á libre circulación nos mercados que comprende a Unión Europea (UE) e o Espazo Económico Europeo (EEE).

7.3 Declaración de conformidade coa UE RoHS e REACH 211 01/19/2021
As placas Arduino cumpren a Directiva RoHS 2 2011/65/UE do Parlamento Europeo e a Directiva RoHS 3 2015/863/UE do Consello, do 4 de xuño de 2015, sobre a restrición do uso de determinadas substancias perigosas en equipos eléctricos e electrónicos.

Substancia	Límite máximo (ppm)
Chumbo (Pb)	1000
Cadmio (Cd)	100
Mercurio (Hg)	1000
Cromo Hexavalente (Cr6+)	1000
Bifenilos polibromados (PBB)	1000
Éteres difenílicos polibromados (PBDE)	1000
Bis(2-etilhexil}ftalato (DEHP)	1000
Ftalato de bencilo butilo (BBP)	1000
Ftalato de dibutil (DBP)	1000
Ftalato de diisobutil (DIBP)	1000

Exencións: non se reclaman exencións.
As placas Arduino cumpren totalmente os requisitos relacionados do Regulamento da Unión Europea (CE) 1907/2006 relativo ao rexistro, avaliación, autorización e restrición de produtos químicos (REACH). Non declaramos ningún dos SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), a lista de sustancias candidatas de moi preocupante para a autorización publicada actualmente pola ECHA, está presente en todos os produtos (e tamén envases) en cantidades que suman unha concentración igual ou superior ao 0.1 %. Segundo o noso coñecemento, tamén declaramos que os nosos produtos non conteñen ningunha das substancias que figuran na "Lista de autorizacións" (Anexo XIV da normativa REACH) e Substancias moi preocupantes (SVHC) en cantidades significativas como se especifica. polo anexo XVII da lista de candidatos publicada pola ECHA (Axencia Europea de Química) 1907/2006/CE.

7.4 Declaración dos minerais de conflito
Como provedor global de compoñentes electrónicos e eléctricos, Arduino coñece as nosas obrigas relativas ás leis e regulamentos relativos aos minerais en conflito, en concreto á Lei de reforma e protección do consumidor de Dodd-Frank Wall Street, sección 1502. Arduino non obtén nin procesa directamente minerais en conflito como como estaño, tántalo, volframio ou ouro. Os minerais en conflito están contidos nos nosos produtos en forma de soldadura ou como compoñente en aliaxes metálicas. Como parte da nosa debida dilixencia razoable, Arduino púxose en contacto cos provedores de compoñentes da nosa cadea de subministración para verificar o seu cumprimento continuado coa normativa. En base á información recibida ata o momento, declaramos que os nosos produtos conteñen minerais de Conflicto procedentes de zonas libres de conflitos.

8 Precaución da FCC
Calquera Cambio ou modificación non aprobado expresamente pola parte responsable do cumprimento pode anular a autoridade do usuario para operar o equipo.
Este dispositivo cumpre coa parte 15 das normas da FCC. O funcionamento está suxeito ás dúas condicións seguintes:

1. Este dispositivo pode non causar interferencias daniñas
2. Este dispositivo debe aceptar calquera interferencia recibida, incluídas as que poidan causar un funcionamento non desexado.

Declaración de exposición á radiación RF da FCC:

1. Este transmisor non debe estar ubicado nin operar xunto con ningunha outra antena ou transmisor
2. Este equipo cumpre cos límites de exposición á radiación de RF establecidos para un ambiente non controlado
3. Este equipo debe instalarse e operarse cunha distancia mínima de 20 cm entre o radiador e o seu corpo.

Galego: os manuais de usuario dos aparellos de radio exentos de licenza conterán o seguinte aviso ou un aviso equivalente nun lugar visible no manual de usuario ou alternativamente no dispositivo ou en ambos. Este dispositivo cumpre cos estándares RSS exentos de licenza de Industry Canada. O funcionamento está suxeito ás dúas condicións seguintes:

1. Este dispositivo pode non causar interferencias
2. Este dispositivo debe aceptar calquera interferencia, incluídas as que poidan causar un funcionamento non desexado do dispositivo.

Aviso IC SAR:
Galego: Este equipo debe instalarse e utilizarse cunha distancia mínima de 20 cm entre o radiador e o seu corpo.
Importante: A temperatura de funcionamento do EUT non pode superar os 85 °C e non debe ser inferior a -40 °C.
Pola presente, Arduino Srl declara que este produto cumpre cos requisitos esenciais e outras disposicións relevantes da Directiva 2014/53/UE. Este produto pode ser usado en todos os estados membros da UE.

Información da empresa

Nome da empresa	Arduino SRL
Enderezo da empresa	Vía Andrea Appiani, 25 – 20900 MONZA (Italia)

Documentación de referencia

Ref	Ligazón
Arduino IDE (escritorio)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (nube)	https://create.arduino.cc/editor
Arduino Cloud - Primeiros pasos	https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/getting-started/iot-cloud-getting-started
Documentación Portenta C33	https://docs.arduino.cc/hardware/portenta-c33
Hub do proxecto	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Referencia da biblioteca	https://www.arduino.cc/reference/en/
Tenda en liña	https://store.arduino.cc/

Historial de revisión de documentos

Data	Revisión	Cambios
20-06-23	3	Engadiuse a árbore de enerxía e actualizouse a información de produtos relacionados
09-06-23	2	Engadiuse a información sobre o consumo de enerxía da tarxeta
14-03-23	1	Primeiro lanzamento

Arduino® Portenta C33
Modificado: 20/09/2023

Documentos/Recursos

Módulo de sistema potente ARDUINO Portenta C33 [pdfManual de instrucións ABX00074, Portenta C33, Portenta C33 Módulo de sistema potente, módulo de sistema potente, módulo de sistema, módulo

Referencias

• Manual de usuario