Arduino® Portenta C33
Produktreferensmanual
SKU: ABX00074

Portenta C33 Kraftfull systemmodul

Beskrivning
Portenta C33 är en kraftfull System-on-Module designad för lågkostnad Internet of Things (IoT) applikationer. Baserat på mikrokontrollern R7FA6M5BH2CBG från Renesas®, delar detta kort samma formfaktor som Portenta H7 och det är bakåtkompatibelt med det, vilket gör det fullt kompatibelt med alla Portenta-familjens sköldar och bärare genom sina högdensitetskontakter. Som en lågkostnadsenhet är Portenta C33 ett utmärkt val för utvecklare som vill skapa IoT-enheter och applikationer på en budget. Oavsett om du bygger en smart hemenhet eller en ansluten industriell sensor, ger Portenta C33 den processorkraft och anslutningsmöjligheter du behöver för att få jobbet gjort.
Målområden
IoT, byggnadsautomation, smarta städer och jordbruk

Applikation Examples

Tack vare sin högpresterande processor stöder Portenta C33 många applikationer. Från industriella applikationer till snabb prototypframställning, IoT-lösningar och byggnadsautomation, bland många andra. Här är några applikationer examples:

• Industriell automation: Portenta C33 kan implementeras som en lösning för olika industriella applikationer, såsom:
  • Industriell IoT-gateway: Anslut dina enheter, maskiner och sensorer till en Portenta C33-gateway. Samla driftsdata i realtid och visa dem på en Arduino IoT Cloud-instrumentbräda, med hjälp av säker datakryptering från slut till ände.
  • Maskinövervakning för att spåra OEE/OPE: Spåra övergripande utrustningseffektivitet (OEE) och övergripande processeffektivitet (OPE) med Portenta C33 som en IoT-nod. Samla in data och bli varnad om maskinens drifttid och oplanerad driftstopp för att ge reaktivt underhåll och förbättra produktionshastigheten.
  • Inline kvalitetssäkring: Utnyttja full kompatibilitet mellan Portenta C33 och Nicla-familjen för att utföra kvalitetskontroll i dina produktionslinjer. Samla Nicla smarta avkänningsdata med Portenta C33 för att fånga upp defekter tidigt och åtgärda dem innan de reser längs linjen.
• Prototyper: Portenta C33 kan hjälpa Portenta- och MKR-utvecklare med sina IoT-prototyper genom att integrera färdiga Wi-Fi®/Bluetooth®-anslutningar och olika perifera gränssnitt, inklusive CAN, SAI, SPI och I2C. Dessutom kan Portenta C33 omedelbart programmeras med högnivåspråk som MicroPython, vilket möjliggör snabb prototypframställning av IoT-applikationer.
• Byggnadsautomation: Portenta C33 kan användas i flera byggnadsautomatiseringstillämpningar:
  • Övervakning av energiförbrukning: Samla in och övervaka förbrukningsdata från alla tjänster (t.ex. gas, vatten, el) i ett enda system. Visa användningstrender i Arduino IoT Cloud-diagram, vilket ger en övergripande bild för energihanteringsoptimering och kostnadsminskning.
  • Apparatkontrollsystem: Använd högpresterande Portenta C33-mikrokontroller för att kontrollera dina apparater i realtid. Justera VVS-uppvärmningen eller förbättra effektiviteten i ditt ventilationssystem, styr motorerna på dina gardiner och slå på/släcka belysningen. Den inbyggda Wi-Fi®-anslutningen tillåter enkelt molnintegrering, så att allt är under kontroll även från fjärrkontrollen.

Drag

2.1 Allmänna specifikationer överview
Portenta C33 är ett kraftfullt mikrokontrollerkort designat för billiga IoT-applikationer. Baserad på den högpresterande mikrokontrollern R7FA6M5BH2CBG från Renesas®, erbjuder den en rad nyckelfunktioner och en lågeffektsdesign som gör den väl lämpad för en mängd olika applikationer. Kortet har designats med samma formfaktor som Portenta H7 och är bakåtkompatibelt, vilket gör det fullt kompatibelt med alla Portenta-familjens sköldar och bärare genom dess MKR-utformade och högdensitetskontakter. Tabell 1 sammanfattar kortets huvudfunktioner, och tabell 2, 3, 4, 5 och 6 visar mer detaljerad information om kortets mikrokontroller, säkra element, Ethernet-sändtagare och externt minne.

Särdrag	Beskrivning
mikrokontrollers	200 MHz, Arm® Cortex®-M33 kärnmikrokontroller (R7FA6M5BH2CBG)
internminne	2 MB Flash och 512 kB SRAM
Externt minne	16 MB QSPI Flash-minne (MX25L12833F)
Anslutningsmöjligheter	2.4 GHz WI-FIS (802.11 b/g/n) och Bluetooth® 5.0 (ESP32-C3-MINI-1 U)
Ethernet	Ethernet fysiskt lager (PHY) transceiver (LAN8742A1)
Säkerhet	lot-ready säkert element (SE050C2)
USB-anslutning	USB-C®-port för ström och data (tillgänglig även via kortets High-Density-kontakter)
Strömförsörjning	Olika alternativ för att enkelt driva kortet: USB-C®-port, encells litiumjon/litiumpolymerbatteri och extern strömförsörjning ansluten via MKR-uttag
Analog kringutrustning	Två, åtta-kanals 12-bitars analog-till-digital-omvandlare (ADC) och två 12-bitars digital-till-analog-omvandlare (DAC)
Digital kringutrustning	GPIO (x7), I2C (x1), UART (x4), SPI (x2), PWM (x10), CAN (x2), 125 (x1), SPDIF (x1), PDM (x1) och SA1(x1)
Felsökning	JTAG/SWD-felsökningsport (tillgänglig via kortets högdensitetskontakter)
Mått	66.04 mm x 25.40 mm
Ytmontering	Castellerade stift gör att kortet kan placeras som en ytmonterbar modul

Tabell 1: Portenta C33 Huvudfunktioner

2.2 Mikrokontroller

Komponent	Detaljer
R7FA6MSBH2CBG	32-bitars Arm® Cortex®-M33 mlcrocontroller, med en maximal driftsfrekvens på 200 MHz
	2 MB flashminne och 512 KB SRAM
	Flera perifera gränssnitt, inklusive UART, 12C, SPI, USB, CAN och Ethernet
	Hårdvarubaserade säkerhetsfunktioner, såsom en True Random Number Generator (TRNG), en Memory Protection Unit (MPU) och en TrustZone-M säkerhetstillägg
	Inbyggda strömhanteringsfunktioner som gör att den kan arbeta i lågenergiläge
	Inbyggd RTC-modul som ger korrekt tidtagning och kalenderfunktioner, tillsammans med programmerbara larm och tamper detekteringsfunktioner
	Designad för att fungera över ett brett temperaturområde, från -40°C till 105°C, vilket gör den lämplig för användning i tuffa miljöer

Tabell 2: Portenta C33 mikrokontrollerfunktioner

2.3 Trådlös kommunikation

Komponent	Detaljer
ESP32 -C3- MINI- 1U	Stöd för 2.4 GHz Wi-Fi® (802.11 b/g/n).
	Stöd för Bluetooth® 5.0 Low Energy

Tabell 3: Portenta C33 trådlös kommunikationsfunktioner

2.4 Ethernet-anslutning

Komponent	Detaljer
LAN8742A1	Enports 10/100 Ethernet-transceiver designad för användning i industri- och biltillämpningar
	Designad för att fungera i tuffa miljöer, med inbyggda funktioner som ESD-skydd, överspänningsskydd och låga EMI-emissioner
	Media Independent Interface (MI1) och Reduced Media Independent Interface (RMII) stöder, vilket gör den kompatibel med ett brett utbud av Ethernet-kontroller
	Inbyggt lågenergiläge som minskar strömförbrukningen när länken är inaktiv, vilket hjälper till att spara ström i batteridrivna enheter
	Stöd för automatisk förhandling, vilket gör att den automatiskt kan upptäcka och konfigurera länkhastigheten och duplexläget, vilket gör det enkelt att använda i en mängd olika applikationer
	Inbyggda diagnostiska funktioner, såsom loopback-läge och kabellängdsdetektering, som hjälper till att förenkla felsökning och felsökning
	Designad för att fungera över ett brett temperaturområde, från -40°C till 105°C, vilket gör den lämplig för användning i tuffa industri- och bilmiljöer

Tabell 4: Portenta C33 Ethernet-anslutningsfunktioner

2.5 Säkerhet

Komponent	Detaljer
NXP SE050C2	Säker startprocess som verifierar äktheten och integriteten hos den fasta programvaran innan den laddas in i enheten
	Inbyggd hårdvarukrypteringsmotor som kan utföra olika kryptering och dekryptering funktioner, inklusive AES, RSA och ECC
	Säker lagring för känslig data, såsom privata nycklar, autentiseringsuppgifter och certifikat. Denna lagring är skyddas av stark kryptering och kan endast nås av behöriga parter
	Stöd för säkra kommunikationsprotokoll, såsom TLS, som hjälper till att skydda data under överföring från obehörig åtkomst eller avlyssning
	Tamper detekteringsfunktioner som kan upptäcka om enheten har fysiskt tampäred med. Detta hjälper till att förhindra attacker såsom sondering eller kraftanalysattacker som försöker komma åt enhetens känsliga data
	Common Criteria säkerhetsstandardcertifiering, som är en internationellt erkänd standard för att utvärdera säkerheten för IT-produkter

Tabell 5: Portenta C33 Säkerhetsfunktioner

2.6 Externt minne

Komponent	Detaljer
MX25L12833F	NOR-flashminne som kan användas för att lagra programkod, data och konfigurationsinställningar
	Stöd för SPI- och QSPI-gränssnitt, som ger höghastighetsdataöverföringshastigheter på upp till 104 MHz
	Inbyggda strömhanteringsfunktioner, såsom ett djupt avstängningsläge och standbyläge, som hjälper till att minska strömförbrukningen i batteridrivna enheter
	Hårdvarubaserade säkerhetsfunktioner, såsom ett engångsprogrammerbart (OTP) område, ett skrivskyddsstift för hårdvara och ett säkert silikon-ID
	Stöd för automatisk förhandling, vilket gör att den automatiskt kan upptäcka och konfigurera länkhastigheten och duplexläget, vilket gör det enkelt att använda i en mängd olika applikationer
	Tillförlitlighetsförbättrande funktioner, såsom ECC (Error Correction Code) och hög uthållighet på upp till 100,000 XNUMX program/raderingscykler
	Designad för att fungera över ett brett temperaturområde, från -40°C till 105°C, vilket gör den lämplig för användning i tuffa industri- och bilmiljöer

Tabell 6: Portenta C33 Externa minnesfunktioner

2.7 Inkluderade tillbehör
Wi-Fi® W.FL-antenn (inte kompatibel med Portenta H7 U.FL-antenn)

2.8 relaterade produkter

• Arduino® Portenta H7 (SKU: ABX00042)
• Arduino® Portenta H7 Lite (SKU: ABX00045)
• Arduino® Portenta H7 Lite ansluten (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®-kort med en inbyggd ESLOV-kontakt

Obs: Portenta Vision Shields (Ethernet- och LoRa®-varianter) är kompatibla med Portenta C33 förutom kameran, som inte stöds av Portenta C33 mikrokontroller.

Betyg

3.1 Rekommenderade driftförhållanden
Tabell 7 ger en omfattande riktlinje för optimal användning av Portenta C33, som beskriver typiska driftsförhållanden och designgränser. Driftförhållandena för Portenta C33 är till stor del en funktion baserad på dess komponents specifikationer.

Parameter	Symbol	Min	Typ	Max	Enhet
USB Supply Input Voltage	VUSB	–	5	–	V
Battery Supply Input Voltage	VUSB	-0.3	3.7	4.8	V
Supply Input Voltage	VIN	4.1	5	6	V
Driftstemperatur	BÄSTA	-40	–	85	°C

Tabell 7: Rekommenderade driftförhållanden

3.2 Aktuell förbrukning
Tabell 8 sammanfattar strömförbrukningen för Portenta C33 i olika testfall. Observera att brädans driftström kommer att bero mycket på applikationen.

Parameter	Symbol	Min	Typ	Max	Enhet
Djupt viloläge Aktuell förbrukning 1	IDS	–	86	–	^ A
Normalläge Strömförbrukning 2	INM	–	180	–	mA

Tabell 8: Styrelsens nuvarande förbrukning 

1 All kringutrustning avstängd, väckning vid RTC-avbrott.
2 All kringutrustning på, kontinuerlig datanedladdning via Wi-Fi®.

Funktionellt överview

Kärnan i Portenta C33 är mikrokontrollern R7FA6M5BH2CBG från Renesas. Kortet innehåller också flera kringutrustning anslutna till dess mikrokontroller.

4.1 Pinout
MKR-utformade kontaktstift visas i figur 1.

Figur 1. Portenta C33 pinout (MKR-utförande kontakter)

Högdensitetsanslutningarnas pinout visas i figur 2.

Figur 2. Portenta C33 pinout (högdensitetskontakter)

4.2 Blockdiagram
Ett överview av Portenta C33-arkitekturen på hög nivå illustreras i figur 3.

Figur 3. Högnivåarkitektur för Portenta C33

4.3 Strömförsörjning
Portenta C33 kan drivas via ett av dessa gränssnitt:

• USB-C®-port
• 3.7 V encelligt litiumjon-/litiumpolymerbatteri, anslutet via den inbyggda batterikontakten
• Extern 5 V strömförsörjning ansluten via MKR-formade stift

Den rekommenderade lägsta batterikapaciteten är 700 mAh. Batteriet är anslutet till kortet via en frånkopplingsbar crimpliknande kontakt som visas i figur 3. Batterikontaktens artikelnummer är BM03B-ACHSSGAN-TF(LF)(SN).
Figur 4 visar strömalternativen som finns tillgängliga på Portenta C33 och illustrerar huvudsystemets strömarkitektur.

Figur 4. Kraftarkitektur för Portenta C33

Drift av enheten

5.1 Komma igång – IDE
Om du vill programmera din Portenta C33 när du är offline måste du installera Arduino® Desktop IDE [1]. För att ansluta Portenta C33 till din dator behöver du en USB-C®-kabel.

5.2 Komma igång – Arduino Web Redaktör
Alla Arduino®-enheter fungerar direkt på Arduino® Web Redaktör [2] genom att bara installera en enkel plugin.
Arduino® Web Editor är värd online, därför kommer den alltid att vara uppdaterad med de senaste funktionerna och stöd för alla kort och enheter. Följ [3] för att börja koda i webbläsaren och ladda upp dina skisser till din enhet.

5.3 Komma igång – Arduino IoT Cloud
Alla Arduino® IoT-aktiverade produkter stöds på Arduino® IoT Cloud som låter dig logga, grafiska och analysera sensordata, utlösa händelser och automatisera ditt hem eller företag.

5.4 Sample Skisser
Sampskisser för Portenta C33 finns antingen i "Examples”-menyn i Arduino® IDE eller avsnittet “Portenta C33 Documentation” i Arduino® [4].

5.5 Onlineresurser
Nu när du har gått igenom grunderna i vad du kan göra med enheten kan du utforska de oändliga möjligheter den ger genom att kolla spännande projekt på ProjectHub [5], Arduino® Library Reference [6] och onlinebutiken [7] där du kommer att kunna komplettera din Portenta C33-produkt med ytterligare förlängningar, sensorer och ställdon.

Mekanisk information

Portenta C33 är ett dubbelsidigt 66.04 mm x 25.40 mm kort med en USB-C®-port som hänger över den övre kanten, dubbla stift/genomhålsstift runt de två långa kanterna och två High-Density-kontakter på undersidan av styrelse. Den inbyggda trådlösa antennkontakten är placerad på kortets nedre kant.

6.1 Tavlans mått
Portenta C33-kortets kontur och dimensioner för monteringshål kan ses i figur 5.

Figur 5. Portenta C33-kortets kontur (vänster) och monteringshålens mått (höger)

Portenta C33 har fyra 1.12 mm borrade monteringshål för mekanisk fixering.

6.2 Kortanslutningar
Anslutningar till Portenta C33 är placerade på kortets över- och undersida, deras placering kan ses i figur 6.

Figur 6. Placering av Portenta C33-kontakter (överst view vänster, botten view rätt)

Portenta C33 är designad för att kunna användas som en ytmonterad modul samt presentera ett dual inline-paket (DIP)-format med MKR-formade kontakter på ett 2.54 mm hål med 1 mm hål.

Certifieringar

7.1 Sammanfattning av certifieringar

Certifiering	Status
CE/RED (Europa)	Ja
UKCA (UK)	Ja
FCC (USA)	Ja
IC (Kanada)	Ja
MIC/Telec (Japan)	Ja
RCM (Australien)	Ja
RoHS	Ja
NÅ	Ja
WEEE	Ja

7.2 Försäkran om överensstämmelse CE DoC (EU)
Vi förklarar under vårt ensamma ansvar att produkterna ovan är i överensstämmelse med de väsentliga kraven i följande EU-direktiv och därför kvalificerar sig för fri rörlighet inom marknader som omfattar Europeiska unionen (EU) och Europeiska ekonomiska samarbetsområdet (EES).

7.3 Försäkran om överensstämmelse med EU RoHS & REACH 211 01-19-2021
Arduino-kort är i överensstämmelse med RoHS 2-direktivet 2011/65/EU från Europaparlamentet och RoHS 3-direktivet 2015/863/EU från rådet av den 4 juni 2015 om begränsning av användningen av vissa farliga ämnen i elektrisk och elektronisk utrustning.

Ämne	Maxgräns (ppm)
Bly (Pb)	1000
Kadmium (Cd)	100
Kvicksilver (Hg)	1000
Sexvärt krom (Cr6+)	1000
Polybromerade bifenyler (PBB)	1000
Polybromerade difenyletrar (PBDE)	1000
Bis(2-etylhexyl}ftalat (DEHP)	1000
Bensylbutylftalat (BBP)	1000
Dibutylftalat (DBP)	1000
Diisobutylftalat (DIBP)	1000

Undantag: Inga undantag begärs.
Arduino Boards är helt kompatibla med de relaterade kraven i Europeiska unionens förordning (EG) 1907/2006 om registrering, utvärdering, auktorisation och begränsning av kemikalier (REACH). Vi deklarerar ingen av SVHC:erna (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), kandidatlistan över ämnen med mycket stor betänklighet för godkännande som för närvarande släpps av ECHA, finns i alla produkter (och även förpackningar) i mängder med en koncentration som är lika med eller över 0.1 %. Så vitt vi vet deklarerar vi också att våra produkter inte innehåller några av de ämnen som är listade på "Auktorisationslistan" (bilaga XIV till REACH-förordningarna) och substanser av mycket hög grad (SVHC) i några betydande mängder enligt specificerat genom bilaga XVII till kandidatlistan publicerad av ECHA (European Chemical Agency) 1907/2006/EC.

7.4 Konfliktmineraldeklaration
Som en global leverantör av elektroniska och elektriska komponenter är Arduino medveten om våra skyldigheter gällande lagar och förordningar angående konfliktmineraler, särskilt Dodd-Frank Wall Street Reform and Consumer Protection Act, Section 1502. Arduino köper eller bearbetar inte direkt konfliktmineraler som t.ex. som tenn, tantal, volfram eller guld. Konfliktmineraler finns i våra produkter i form av lod eller som en komponent i metallegeringar. Som en del av vår rimliga due diligence har Arduino kontaktat komponentleverantörer inom vår försörjningskedja för att verifiera deras fortsatta efterlevnad av bestämmelserna. Baserat på den information som vi fått hittills förklarar vi att våra produkter innehåller konfliktmineraler som kommer från konfliktfria områden.

8 FCC Varning
Eventuella ändringar eller modifieringar som inte uttryckligen godkänts av den part som ansvarar för efterlevnaden kan ogiltigförklara användarens behörighet att använda utrustningen.
Denna enhet uppfyller del 15 av FCC-reglerna. Driften är föremål för följande två villkor:

1. Denna enhet får inte orsaka skadliga störningar
2. Denna enhet måste acceptera alla mottagna störningar, inklusive störningar som kan orsaka oönskad funktion.

FCC uttalande om exponering för RF-strålning:

1. Denna sändare får inte placeras eller fungera tillsammans med någon annan antenn eller sändare
2. Denna utrustning överensstämmer med gränsvärden för RF-strålningsexponering som anges för en okontrollerad miljö
3. Denna utrustning bör installeras och användas med ett minsta avstånd på 20 cm mellan kylaren och din kropp.

Svenska: Användarmanualer för licensbefriade radioapparater ska innehålla följande eller motsvarande meddelande på en iögonfallande plats i användarmanualen eller alternativt på enheten eller båda. Denna enhet överensstämmer med Industry Canadas licensbefriade RSS-standard(er). Driften är föremål för följande två villkor:

1. Denna enhet får inte orsaka störningar
2. Denna enhet måste acceptera alla störningar, inklusive störningar som kan orsaka oönskad drift av enheten.

IC SAR-varning:
Svenska: Denna utrustning bör installeras och användas med ett minsta avstånd på 20 cm mellan kylaren och din kropp.
Viktig: Driftstemperaturen för EUT får inte överstiga 85 °C och bör inte vara lägre än -40 °C.
Härmed förklarar Arduino Srl att denna produkt överensstämmer med väsentliga krav och andra relevanta bestämmelser i direktiv 2014/53/EU. Denna produkt är tillåten att användas i alla EU-medlemsstater.

Företagsinformation

Företagsnamn	Arduino SRL
Företagsadress	Via Andrea Appiani, 25 – 20900 MONZA (Italien)

Referensdokumentation

Ref	Länk
Arduino IDE (skrivbord)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (moln)	https://create.arduino.cc/editor
Arduino Cloud – Komma igång	https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/getting-started/iot-cloud-getting-started
Portenta C33 dokumentation	https://docs.arduino.cc/hardware/portenta-c33
Projektnav	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Biblioteksreferens	https://www.arduino.cc/reference/en/
Onlinebutik	https://store.arduino.cc/

Revisionshistorik för dokument

Datum	Revision	Ändringar
20-06-23	3	Power tree har lagts till, information om relaterade produkter uppdaterad
09-06-23	2	Styrelsens strömförbrukningsinformation har lagts till
14-03-23	1	Första släppet

Arduino® Portenta C33
Ändrad: 20-09-2023

Dokument/resurser

ARDUINO Portenta C33 Kraftfull systemmodul [pdf] Bruksanvisning ABX00074, Portenta C33, Portenta C33 Kraftfull systemmodul, kraftfull systemmodul, systemmodul, modul

Referenser

• Användarmanual