Arduino® ポルテンタ C33
製品リファレンスマニュアル
商品コード: ABX00074
Portenta C33 強力なシステム モジュール
説明
Portenta C33 は、低コストのモノのインターネット (IoT) アプリケーション向けに設計された強力なシステム オン モジュールです。Renesas® の R7FA6M5BH2CBG マイクロコントローラをベースにしたこのボードは、Portenta H7 と同じフォーム ファクタを持ち、下位互換性があるため、高密度コネクタを介してすべての Portenta ファミリ シールドおよびキャリアと完全に互換性があります。低コストのデバイスである Portenta C33 は、予算内で IoT デバイスやアプリケーションを作成したい開発者にとって最適な選択肢です。スマート ホーム デバイスを構築する場合でも、接続された産業用センサーを構築する場合でも、Portenta C33 は、作業を完了するために必要な処理能力と接続オプションを提供します。
対象地域
IoT、ビルディングオートメーション、スマートシティ、農業
アプリケーション例ampレ
高性能プロセッサのおかげで、Portenta C33は多くのアプリケーションをサポートしています。産業用アプリケーションからラピッドプロトタイピング、IoTソリューション、ビルディングオートメーションなど、さまざまなアプリケーションをサポートしています。以下にアプリケーションの例をいくつか示します。ampレ：
- 産業オートメーション: Portenta C33 は、次のようなさまざまな産業アプリケーション向けのソリューションとして実装できます。
• 産業用 IoT ゲートウェイ: デバイス、マシン、センサーを Portenta C33 ゲートウェイに接続します。エンドツーエンドの安全なデータ暗号化を活用して、リアルタイムの操作データを収集し、Arduino IoT Cloud ダッシュボードに表示します。
• OEE/OPE を追跡するための機械監視: Portenta C33 を IoT ノードとして使用して、総合設備効率 (OEE) と総合プロセス効率 (OPE) を追跡します。データを収集し、機械の稼働時間と計画外の停止時間に関するアラートを受け取ることで、リアクティブ メンテナンスを提供し、生産率を向上させます。
• インライン品質保証: Portenta C33 と Nicla ファミリー間の完全な互換性を活用して、生産ラインで品質管理を実行します。Portenta C33 で Nicla スマート センシング データを収集し、欠陥を早期に検出して、ラインを下る前に解決します。 - プロトタイピング: Portenta C33 は、すぐに使用できる Wi-Fi®/Bluetooth® 接続と、CAN、SAI、SPI、I2C などのさまざまな周辺インターフェースを統合することで、Portenta および MKR 開発者の IoT プロトタイプ作成を支援します。さらに、Portenta C33 は MicroPython などの高水準言語ですぐにプログラムできるため、IoT アプリケーションの迅速なプロトタイピングが可能です。
- ビルディングオートメーション: Portenta C33 は、複数のビルディングオートメーションアプリケーションで使用できます。
• エネルギー消費監視: すべてのサービス (ガス、水道、電気など) の消費データを単一のシステムで収集して監視します。Arduino IoT Cloud チャートに使用傾向を表示し、エネルギー管理の最適化とコスト削減の全体像を提供します。
• 家電制御システム: 高性能の Portenta C33 マイクロコントローラを活用して、家電をリアルタイムで制御します。 HVAC 暖房を調整したり、換気システムの効率を改善したり、カーテンのモーターを制御したり、照明のオン/オフを切り替えたりできます。 オンボードの Wi-Fi® 接続により、クラウド統合が簡単に行えるため、リモートからでもすべてを制御できます。
特徴
2.1 一般的な仕様view
Portenta C33 は、低コストの IoT アプリケーション向けに設計された強力なマイクロコントローラ ボードです。Renesas® の高性能 R7FA6M5BH2CBG マイクロコントローラをベースに、さまざまなアプリケーションに適したさまざまな主要機能と低消費電力設計を提供します。このボードは、Portenta H7 と同じフォーム ファクタで設計されており、下位互換性があるため、MKR スタイルの高密度コネクタを介して、すべての Portenta ファミリ シールドおよびキャリアと完全に互換性があります。表 1 はボードの主な機能をまとめたものであり、表 2、3、4、5、および 6 は、ボードのマイクロコントローラ、セキュア エレメント、イーサネット トランシーバ、および外部メモリに関する詳細情報を示しています。
| 特徴 | 説明 |
| マイクロコントローラ | 200 MHz、Arm® Cortex®-M33 コア マイクロコントローラー (R7FA6M5BH2CBG) |
| 内部メモリ | 2 MB フラッシュおよび 512 kB SRAM |
| 外部メモリ | 16 MB QSPI フラッシュ メモリ (MX25L12833F) |
| 接続性 | 2.4 GHZ WI-FIS (802.11 b/g/n) および Bluetooth® 5.0 (ESP32-C3-MINI-1 U) |
| イーサネット | イーサネット物理層 (PHY) トランシーバー (LAN8742A1) |
| 安全 | IoT対応セキュアエレメント（SE050C2） |
| USB接続 | 電源とデータ用の USB-C® ポート (ボードの高密度コネクタからもアクセス可能) |
| 電源 | ボードに簡単に電力を供給するためのさまざまなオプション：USB-C®ポート、シングルセルのリチウムイオン/リチウムポリマーバッテリー、およびMKRスタイルのコネクタを介して接続された外部電源 |
| アナログ周辺機器 | 12 つの 12 チャンネル XNUMX ビット アナログ - デジタル コンバーター (ADC) と XNUMX つの XNUMX ビット デジタル - アナログ コンバーター (DAC) |
| デジタル周辺機器 | GPIO (x7)、I2C (x1)、UART (x4)、SPI (x2)、PWM (x10)、CAN (x2)、125 (x1)、SPDIF (x1)、PDM (x1)、SA1(x1) |
| デバッグ | JTAG/SWD デバッグ ポート (ボードの高密度コネクタ経由でアクセス可能) |
| 寸法 | 66.04mm×25.40mm |
| 表面実装 | キャステレーション付きピンにより、ボードを表面実装可能なモジュールとして配置できます |
表1: Portenta C33の主な特徴
2.2マイクロコントローラー
| 成分 | 詳細 |
| 翻訳: | 32ビットArm® Cortex®-M33マイクロコントローラ、最大動作周波数200MHz |
| 2 MBのフラッシュメモリと512 KBのSRAM | |
| UART、12C、SPI、USB、CAN、イーサネットなどの周辺機器インターフェース | |
| 真の乱数ジェネレータ (TRNG)、メモリ保護ユニット (MPU)、TrustZone-M セキュリティ拡張機能などのハードウェア ベースのセキュリティ機能 | |
| 低電力モードで動作できるようにするオンボード電源管理機能 | |
| 正確な計時機能とカレンダー機能に加え、プログラム可能なアラームやアラーム機能を提供するオンボード RTC モジュールamper 検出機能 | |
| -40°Cから105°Cまでの広い温度範囲で動作するように設計されており、過酷な環境での使用に適しています。 |
表2: Portenta C33マイクロコントローラの機能
2.3無線通信
| 成分 | 詳細 |
| ESP32 -C3- ミニ- 1U | 2.4GHz Wi-Fi® (802.11 b/g/n) 対応 |
| Bluetooth® 5.0 Low Energy のサポート |
表3: Portenta C33の無線通信機能
2.4 イーサネット接続
| 成分 | 詳細 |
| LAN8742A1 | 産業および自動車アプリケーションで使用するために設計されたシングルポート 10/100 イーサネット トランシーバー |
| ESD保護、サージ保護、低EMI放射などの機能を内蔵し、過酷な環境でも動作するように設計されています。 | |
| メディア独立インターフェース（MI1）および縮小メディア独立インターフェース（RMII）インターフェースをサポートし、幅広いイーサネットコントローラと互換性があります。 | |
| リンクがアイドル状態のときの電力消費を削減する組み込みの低電力モードにより、バッテリ駆動デバイスの電力節約に役立ちます | |
| 自動ネゴシエーションのサポートにより、リンク速度とデュプレックスモードを自動的に検出して構成できるため、さまざまなアプリケーションで簡単に使用できます。 | |
| トラブルシューティングやデバッグの簡素化に役立つ、ループバック モードやケーブル長検出などの組み込み診断機能 | |
| -40°C ～ 105°C の広い温度範囲で動作するように設計されており、過酷な産業環境や自動車環境での使用に適しています。 |
表4: Portenta C33 イーサネット接続機能
2.5 セキュリティ
| 成分 | 詳細 |
| NXP SE050C2 |
ファームウェアをロードする前にその信頼性と整合性を検証するセキュアブートプロセス デバイスに |
| さまざまな暗号化と復号化を実行できるハードウェア暗号化エンジンを内蔵 AES、RSA、ECCなどの機能 |
|
| 秘密鍵、資格情報、証明書などの機密データを安全に保管します。このストレージは 強力な暗号化によって保護されており、許可された関係者のみがアクセスできます。 |
|
| TLSなどの安全な通信プロトコルのサポートにより、転送中のデータを保護できます。 不正アクセスまたは傍受 |
|
| Tampデバイスが物理的に壊れたかどうかを検出できる検出機能ampとしました。この 侵入や電力解析攻撃などの攻撃を防ぐのに役立ちます。 デバイスの機密データ |
|
| 国際的に認められた標準であるコモンクライテリアセキュリティ標準認証 IT製品のセキュリティ評価用 |
表5: Portenta C33のセキュリティ機能
2.6外部メモリ
| 成分 | 詳細 |
| MX25L12833F | プログラムコード、データ、構成設定の保存に使用できる NOR フラッシュ メモリ |
| SPI および QSPI インターフェイスのサポートにより、最大 104 MHz の高速データ転送速度が実現します。 | |
| ディープ パワーダウン モードやスタンバイ モードなどのオンボード電源管理機能により、バッテリ駆動デバイスの消費電力を削減できます。 | |
| ワンタイム プログラマブル (OTP) 領域、ハードウェア書き込み保護ピン、セキュア シリコン ID などのハードウェア ベースのセキュリティ機能 | |
| 自動ネゴシエーションのサポートにより、リンク速度とデュプレックス モードを自動的に検出して設定できるため、さまざまなアプリケーションで簡単に使用できます。 | |
| ECC (エラー訂正コード) や最大 100,000 回のプログラム/消去サイクルの高い耐久性など、信頼性を強化する機能 | |
| -40°C ～ 105°C の広い温度範囲で動作するように設計されており、過酷な産業環境や自動車環境での使用に適しています。 |
表6: Portenta C33 外部メモリの機能
2.7付属のアクセサリ
Wi-Fi® W.FL アンテナ (Portenta H7 U.FL アンテナとは互換性がありません)
2.8関連商品
- Arduino®PortentaH7（SKU：ABX00042）
- Arduino® Portenta H7 Lite (SKU: ABX00045)
- Arduino® Portenta H7 Lite 接続済み (SKU: ABX00046)
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- Arduino® Portenta Vision Shield – イーサネット (SKU: ABX00021)
- Arduino® Portenta Vision Shield – LoRa® (SKU: ABX00026)
- Arduino® Portenta ブレークアウト (SKU: ABX00031)
- オンボード ESLOV コネクタを備えた Arduino® ボード
注意: Portenta Vision Shields (Ethernet および LoRa® バリアント) は、Portenta C33 マイクロコントローラでサポートされていないカメラを除いて、Portenta C33 と互換性があります。
評価
3.1 推奨動作条件
表 7 は、Portenta C33 を最適に使用するための包括的なガイドラインを示し、一般的な動作条件と設計上の制限を概説しています。Portenta C33 の動作条件は、主にコンポーネントの仕様に基づいて決まります。
| パラメータ | シンボル | 分 | タイプ | マックス | ユニット |
| USB電源入力電圧tage | VUSB | – | 5 | – | V |
| バッテリー供給入力電圧tage | VUSB | -0.3 | 3.7 | 4.8 | V |
| 供給入力量tage | 車両識別番号 | 4.1 | 5 | 6 | V |
| 動作温度 | トップ | -40 | – | 85 | °C |
表7：推奨される動作条件
3.2消費電流
表 8 は、さまざまなテスト ケースにおける Portenta C33 の消費電力をまとめたものです。ボードの動作電流はアプリケーションによって大きく異なることに注意してください。
| パラメータ | シンボル | 分 | タイプ | マックス | ユニット |
| ディープスリープモード消費電流1 | 感染性疾患 | – | 86 | – | μA |
| 通常モード消費電流2 | インム | – | 180 | – | mA |
表8: ボードの消費電流
1 すべての周辺機器がオフ、RTC 割り込みで起動します。
2 すべての周辺機器がオンになり、Wi-Fi® 経由で継続的にデータをダウンロードします。
機能オーバーview
Portenta C33 のコアは、ルネサスの R7FA6M5BH2CBG マイクロコントローラーです。 このボードには、マイクロコントローラーに接続されたいくつかの周辺機器も含まれています。
4.1ピン配置
MKR スタイルのコネクタのピン配列を図 1 に示します。
図 1. Portenta C33 ピン配置 (MKR スタイルのコネクタ)
高密度コネクタのピン配列を図 2 に示します。
図 2. Portenta C33 ピン配置 (高密度コネクタ)
4.2 ブロック図
オーバーview Portenta C33 の高レベル アーキテクチャを図 3 に示します。
図3. Portenta C33の高レベルアーキテクチャ
4.3 電源
Portenta C33 は、次のいずれかのインターフェイスを通じて電力を供給できます。
- USB-C®ポート
- 3.7 V 単セル リチウムイオン/リチウムポリマー バッテリー、オンボード バッテリー コネクタ経由で接続
- MKR スタイルのピンを介して接続された外部 5 V 電源
推奨される最小バッテリー容量は 700 mAh です。バッテリーは、図 3 に示すように、取り外し可能な圧着式コネクタを介してボードに接続されます。バッテリー コネクタの部品番号は、BM03B-ACHSSGAN-TF(LF)(SN) です。
図 4 は、Portenta C33 で利用可能な電源オプションを示し、メイン システムの電源アーキテクチャを示しています。
図4. Portenta C33 の電源アーキテクチャ
デバイスの操作
5.1はじめに– IDE
Portenta C33をオフラインでプログラムする場合は、Arduino®デスクトップIDE [1]をインストールする必要があります。Portenta C33をコンピューターに接続するには、USB-C®ケーブルが必要です。
5.2はじめに– Arduino Web エディタ
すべての Arduino® デバイスは、すぐに Arduino® 上で動作します Web 簡単なプラグインをインストールするだけでエディター[2]を作成できます。
Arduino® Web エディターはオンラインでホストされているため、常に最新の機能が提供され、すべてのボードとデバイスがサポートされます。 [3] に従ってブラウザでコーディングを開始し、スケッチをデバイスにアップロードします。
5.3はじめに– Arduino IoT Cloud
すべての Arduino® IoT 対応製品は Arduino® IoT クラウドでサポートされており、センサー データのログ、グラフ化、分析、イベントのトリガー、家庭やビジネスの自動化が可能になります。
5.4年ampルスケッチ
SampPortenta C33 のファイル スケッチは、「ExampArduino® IDE の「les」メニュー、または Arduino® の「Portenta C33 Documentation」セクション [4]。
5.5オンラインリソース
このデバイスでできることの基本を理解したので、ProjectHub [5]、Arduino® ライブラリ リファレンス [6]、およびオンライン ストア [7] でエキサイティングなプロジェクトをチェックすることで、このデバイスが提供する無限の可能性を探ることができます。 Portenta C33 製品を追加のエクステンション、センサー、アクチュエーターで補完できます。
機械情報
Portenta C33 は、66.04 mm x 25.40 mm の両面ボードで、上端に張り出した USB-C® ポート、XNUMX つの長辺の周りにデュアル城郭/スルーホール ピン、底面に XNUMX つの高密度コネクタを備えています。ボード。 オンボードのワイヤレス アンテナ コネクタはボードの下端にあります。
6.1 ボード寸法
Portenta C33 基板の外形と取り付け穴の寸法を図 5 に示します。
図5. Portenta C33ボードの外形（左）と取り付け穴の寸法（右）
Portenta C33 には、機械的な固定のために 1.12 mm のドリル取り付け穴が XNUMX つあります。
6.2 ボードコネクタ
Portenta C33 のコネクタはボードの上面と下面に配置されており、その配置は図 6 に示されています。
図6. Portenta C33コネクタの配置（上部） view 左下 view 右）
Portenta C33 は、2.54 mm 穴の 1 mm ピッチ グリッド上の MKR スタイルのコネクタを備えたデュアル インライン パッケージ (DIP) フォーマットを提供するだけでなく、表面実装モジュールとしても使用できるように設計されています。
認定資格
7.1 認証の概要
| 認証 | 状態 |
| CE/RED (ヨーロッパ) | はい |
| UKCA（英国） | はい |
| FCC（米国） | はい |
| IC（カナダ） | はい |
| 総務省/テレック (日本) | はい |
| RCM (オーストラリア) | はい |
| 安全規格 | はい |
| 到着 | はい |
| WEEE | はい |
7.2適合宣言CEDoC（EU）
上記の製品は、以下のEU指令の必須要件に準拠しており、したがって、欧州連合（EU）および欧州経済領域（EEA）を含む市場内での自由な移動の資格があることを当社の単独の責任の下で宣言します。
7.3EURoHSおよびREACH211/01/19への適合宣言
Arduinoボードは、電気および電子機器での特定の有害物質の使用制限に関する欧州議会のRoHS2指令2011/65/EUおよび3年2015月863日の理事会のRoHS4指令2015/XNUMX/EUに準拠しています。
| 物質 | 上限（ppm） |
| 鉛（Pb） | 1000 |
| カドミウム（Cd） | 100 |
| 水銀（Hg） | 1000 |
| 六価クロム（Cr6+） | 1000 |
| ポリ臭化ビフェニル（PBB） | 1000 |
| ポリ臭化ジフェニルエーテル（PBDE） | 1000 |
| フタル酸ビス（2-エチルヘキシル}（DEHP） | 1000 |
| フタル酸ベンジルブチル（BBP） | 1000 |
| フタル酸ジブチル（DBP） | 1000 |
| フタル酸ジイソブチル（DIBP） | 1000 |
免税：免税は請求されません。
Arduinoボードは、化学物質の登録、評価、認可、および制限（REACH）に関する欧州連合規則（EC）1907/2006の関連要件に完全に準拠しています。 私たちはどのSVHCも宣言していません（https://echa.europa.eu/web/ guest / candidate-list-table）は、現在ECHAによってリリースされている高懸念物質の候補リストであり、すべての製品（およびパッケージ）に合計0.1％以上の濃度で含まれています。 また、当社の知る限り、当社の製品には、「認可リスト」（REACH規制の付属書XIV）に記載されている物質および高懸念物質（SVHC）が指定された量で含まれていないことを宣言します。 ECHA（欧州化学機関）1907/2006/ECによって発行された候補リストの付録XVIIによる。
7.4紛争鉱物宣言
電子部品および電気部品の世界的なサプライヤーとして、Arduino は紛争鉱物に関する法律および規制、特にドッド・フランク・ウォール街改革および消費者保護法第 1502 条に関する義務を認識しています。Arduino は、以下のような紛争鉱物を直接調達または加工しません。錫、タンタル、タングステン、金など。 紛争鉱物は、はんだの形で、または金属合金の成分として当社の製品に含まれています。 合理的なデューデリジェンスの一環として、Arduinoはサプライチェーン内のコンポーネントサプライヤーに連絡し、規制への継続的な準拠を確認しました。 これまでに入手した情報に基づいて、当社の製品には紛争のない地域から調達された紛争鉱物が含まれていることを宣言します。
8FCC注意
コンプライアンス責任者によって明示的に承認されていない変更または修正を行うと、ユーザーの機器の操作権限が無効になる場合があります。
このデバイスは、FCC 規則のパート 15 に準拠しています。操作には次の XNUMX つの条件が適用されます。
- このデバイスは有害な干渉を引き起こすことはありません
- このデバイスは、望ましくない動作を引き起こす可能性のある干渉を含め、受信したあらゆる干渉を受け入れる必要があります。
FCC RF放射線被曝に関する声明:
- この送信機は、他のアンテナまたは送信機と同じ場所に配置したり、一緒に操作したりしないでください。
- この装置は、制御されていない環境に対して定められたRF放射線被曝制限に準拠しています。
- この装置は、ラジエーターと身体の間に最低 20 cm の距離を置いて設置および操作する必要があります。
英語：免許免除無線装置のユーザーマニュアルには、ユーザーマニュアルの目立つ場所、あるいはデバイス、あるいはその両方に、次のまたは同等の通知を含める必要があります。 このデバイスは、カナダ産業省のライセンス免除RSS標準に準拠しています。 操作には、次のXNUMXつの条件が適用されます。
- このデバイスは干渉を引き起こす可能性があります
- このデバイスは、デバイスの望ましくない動作を引き起こす可能性のある干渉を含め、あらゆる干渉を受け入れる必要があります。
IC SAR警告：
この装置は、ラジエーターと身体の間に最低 20 cm の距離を置いて設置および操作する必要があります。
重要： EUT の動作温度は 85 °C を超えることはできず、-40 °C 未満であってはなりません。
これにより、Arduino Srlは、この製品が指令2014/53/EUの必須要件およびその他の関連規定に準拠していることを宣言します。 この製品は、すべてのEU加盟国での使用が許可されています。
会社情報
| 会社名 | ArduinoSRL |
| 会社住所 | Via Andrea Appiani、25 – 20900 MONZA (イタリア) |
リファレンスドキュメント
| 参照 | リンク |
| Arduino IDE（デスクトップ） | https://www.arduino.cc/en/Main/Software |
| Arduino IDE（クラウド） | https://create.arduino.cc/editor |
| Arduino クラウド – はじめに | https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/getting-started/iot-cloud-getting-started |
| Portenta C33 ドキュメント | https://docs.arduino.cc/hardware/portenta-c33 |
| プロジェクトハブ | https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending |
| ライブラリリファレンス | https://www.arduino.cc/reference/en/ |
| オンラインストア | https://store.arduino.cc/ |
ドキュメントの改訂履歴
| 日付 | リビジョン | 変更点 |
| 20-06-23 | 3 | パワーツリー追加、関連商品情報更新 |
| 09-06-23 | 2 | ボードの消費電力情報を追加 |
| 14-03-23 | 1 | 最初のリリース |
Arduino® ポルテンタ C33
変更：20年09月2023日
ドキュメント / リソース
 |
ARDUINO Portenta C33 強力なシステム モジュール [pdf] 取扱説明書 ABX00074、Portenta C33、Portenta C33 パワフル システム モジュール、パワフル システム モジュール、システム モジュール、モジュール |