Arduino® Portenta C33
Manual de referință pentru produs
SKU: ABX00074

Modul de sistem puternic Portenta C33

Descriere
Portenta C33 este un sistem puternic pe modul proiectat pentru aplicații IoT (Internet of Things) cu costuri reduse. Bazat pe microcontrolerul R7FA6M5BH2CBG de la Renesas®, această placă împărtășește același factor de formă ca și Portenta H7 și este compatibilă cu acesta, făcând-o pe deplin compatibilă cu toate scuturile și purtătorii din familia Portenta prin conectorii săi de înaltă densitate. Ca dispozitiv cu costuri reduse, Portenta C33 este o alegere excelentă pentru dezvoltatorii care doresc să creeze dispozitive și aplicații IoT cu un buget redus. Indiferent dacă construiți un dispozitiv de casă inteligentă sau un senzor industrial conectat, Portenta C33 oferă puterea de procesare și opțiunile de conectivitate de care aveți nevoie pentru a face treaba.
Zonele țintă
IoT, automatizarea clădirilor, orașe inteligente și agricultura

Aplicație Examples

Datorită procesorului său de înaltă performanță, Portenta C33 acceptă multe aplicații. De la aplicații industriale la prototipare rapidă, soluții IoT și automatizare a clădirilor, printre multe altele. Iată câteva aplicații de examples:

• Automatizare industrială: Portenta C33 poate fi implementat ca soluție pentru diferite aplicații industriale, cum ar fi:
  • Gateway IoT industrial: Conectează-ți dispozitivele, mașinile și senzorii la un gateway Portenta C33. Colectați date de operare în timp real și afișați-le pe un tablou de bord Arduino IoT Cloud, valorificând criptarea securizată a datelor de la capăt la capăt.
  • Monitorizarea mașinii pentru a urmări OEE/OPE: Urmăriți eficiența generală a echipamentelor (OEE) și eficacitatea globală a procesului (OPE) cu Portenta C33 ca nod IoT. Colectați date și primiți alerte cu privire la timpul de funcționare al mașinii și timpul neplanificat pentru a oferi întreținere reactivă și pentru a îmbunătăți rata de producție.
  • Asigurarea calității în linie: Profitați de compatibilitatea deplină între Portenta C33 și familia Nicla pentru a efectua controlul calității pe liniile dumneavoastră de producție. Colectați datele de detectare inteligente Nicla cu Portenta C33 pentru a detecta defectele din timp și pentru a le rezolva înainte de a parcurge linia.
• Crearea de prototipuri: Portenta C33 poate ajuta dezvoltatorii Portenta și MKR cu prototipurile lor IoT prin integrarea conectivității Wi-Fi®/Bluetooth® gata de utilizare și diverse interfețe periferice, inclusiv CAN, SAI, SPI și I2C. Mai mult, Portenta C33 poate fi programat prompt cu limbaje de nivel înalt precum MicroPython, permițând prototiparea rapidă a aplicațiilor IoT.
• Automatizarea clădirilor: Portenta C33 poate fi utilizat în mai multe aplicații de automatizare a clădirilor:
  • Monitorizarea consumului de energie: Colectați și monitorizați datele de consum de la toate serviciile (de exemplu, gaz, apă, electricitate) într-un singur sistem. Afișați tendințele de utilizare în diagramele Arduino IoT Cloud, oferind o imagine de ansamblu pentru optimizarea managementului energiei și reducerea costurilor.
  • Sistemul de control al aparatelor: Utilizați microcontrolerul Portenta C33 de înaltă performanță pentru a vă controla în timp real aparatele. Reglați încălzirea HVAC sau îmbunătățiți eficiența sistemului dvs. de ventilație, controlați motoarele perdelelor și aprindeți/stingeți luminile. Conectivitatea Wi-Fi® la bord permite integrarea cu ușurință în Cloud, astfel încât totul să fie sub control chiar și de la telecomandă.

Caracteristici

2.1 Specificații generale Pesteview
Portenta C33 este o placă puternică de microcontroler concepută pentru aplicații IoT cu costuri reduse. Bazat pe microcontrolerul de înaltă performanță R7FA6M5BH2CBG de la Renesas®, oferă o gamă de caracteristici cheie și un design de putere redusă care îl fac bine potrivit pentru o varietate de aplicații. Placa a fost proiectată cu același factor de formă ca și Portenta H7 și este compatibilă cu versiunea inversă, făcând-o pe deplin compatibilă cu toate scuturile și suporturile din familia Portenta prin conectorii de înaltă densitate și în stil MKR. Tabelul 1 rezumă caracteristicile principale ale plăcii, iar Tabelul 2, 3, 4, 5 și 6 prezintă informații mai detaliate despre microcontrolerul plăcii, elementul securizat, transceiver Ethernet și memoria externă.

Caracteristică	Descriere
microcontroler	200 MHz, microcontroler de bază Arm® Cortex®-M33 (R7FA6M5BH2CBG)
Memoria internă	2 MB Flash și 512 kB SRAM
Memorie externă	16 MB memorie flash QSPI (MX25L12833F)
Conectivitate	2.4 GHz WI-FIS (802.11 b/g/n) și Bluetooth® 5.0 (ESP32-C3-MINI-1 U)
Ethernet	Transceiver Ethernet de nivel fizic (PHY) (LAN8742A1)
Securitate	Element securizat gata pentru loT (SE050C2)
Conectivitate USB	Port USB-C® pentru alimentare și date (accesibil și prin conectorii de înaltă densitate ai plăcii)
Alimentare electrică	Diverse opțiuni pentru alimentarea cu ușurință a plăcii: port USB-C®, baterie cu o singură celulă litiu-ion/polimer de litiu și sursă de alimentare externă conectată prin conectori tip MKR
Periferice analogice	Convertor analog-digital (ADC) cu două, opt canale pe 12 biți și două convertoare digital-analogic (DAC) de 12 biți
Periferice digitale	GPIO (x7), I2C (x1), UART (x4), SPI (x2), PWM (x10), CAN (x2), 125 (x1), SPDIF (x1), PDM (x1) și SA1 (x1)
Depanare	JTAGPort de depanare /SWD (accesibil prin conectorii de înaltă densitate ai plăcii)
Dimensiuni	66.04 mm x 25.40 mm
Montaj de suprafață	Știfturile încastrate permit poziționarea plăcii ca un modul montabil pe suprafață

Tabelul 1: Caracteristici principale Portenta C33

2.2 Microcontroler

Componentă	Detalii
R7FA6MSBH2CBG	Crocontroler Arm® Cortex®-M32 ml pe 33 de biți, cu o frecvență maximă de operare de 200 MHz
	2 MB de memorie flash și 512 KB de SRAM
	Mai multe interfețe periferice, inclusiv UART, 12C, SPI, USB, CAN și Ethernet
	Caracteristici de securitate bazate pe hardware, cum ar fi un generator de numere aleatoare adevărate (TRNG), o unitate de protecție a memoriei (MPU) și o extensie de securitate TrustZone-M
	Funcții de gestionare a energiei la bord care îi permit să funcționeze în modul de consum redus
	Modul RTC la bord care oferă funcții precise de cronometrare și calendar, împreună cu alarme programabile și tampcaracteristicile de detectare
	Conceput pentru a funcționa într-o gamă largă de temperaturi, de la -40°C la 105°C, făcându-l potrivit pentru utilizare în medii dure

Tabelul 2: Caracteristicile microcontrolerului Portenta C33

2.3 Comunicare fără fir

Componentă	Detalii
ESP32 -C3- MINI- 1U	Suport Wi-Fi® 2.4 GHz (802.11 b/g/n).
	Suport Bluetooth® 5.0 Low Energy

Tabelul 3: Caracteristici de comunicare fără fir Portenta C33

2.4 Conectivitate Ethernet

Componentă	Detalii
LAN8742A1	Transceiver Ethernet 10/100 cu un singur port conceput pentru utilizare în aplicații industriale și auto
	Proiectat pentru a funcționa în medii dure, cu funcții încorporate, cum ar fi protecție ESD, protecție la supratensiune și emisii EMI scăzute
	Suport interfețe Media Independent Interface (MI1) și Reduced Media Independent Interface (RMII), făcându-l compatibil cu o gamă largă de controlere Ethernet
	Modul de consum redus încorporat care reduce consumul de energie atunci când legătura este inactivă, ajutând la conservarea energiei în dispozitivele alimentate cu baterie
	Suport de negociere automată, care îi permite să detecteze și să configureze automat viteza conexiunii și modul duplex, făcându-l ușor de utilizat într-o varietate de aplicații
	Funcții de diagnosticare încorporate, cum ar fi modul loopback și detectarea lungimii cablului, care ajută la simplificarea depanării și depanării
	Conceput pentru a funcționa într-o gamă largă de temperaturi, de la -40°C la 105°C, făcându-l potrivit pentru utilizare în medii dure industriale și auto

Tabelul 4: Caracteristici de conectivitate Ethernet Portenta C33

2.5 Securitate

Componentă	Detalii
NXP SE050C2	Proces de pornire securizat care verifică autenticitatea și integritatea firmware-ului înainte de a fi încărcat în dispozitiv
	Motor de criptare hardware încorporat care poate efectua diverse criptări și decriptări funcții, inclusiv AES, RSA și ECC
	Stocare securizată pentru date sensibile, cum ar fi chei private, acreditări și certificate. Acest depozit este protejat prin criptare puternică și poate fi accesat numai de părțile autorizate
	Suport pentru protocoale de comunicații securizate, cum ar fi TLS, care ajută la protejarea datelor în tranzit acces neautorizat sau interceptare
	Tamper caracteristici de detectare care pot detecta dacă dispozitivul a fost fizic tampered cu. Acest ajută la prevenirea atacurilor, cum ar fi atacurile de sondare sau analiză de putere care încearcă să acceseze datele sensibile ale dispozitivului
	Certificare standard de securitate Common Criteria, care este un standard recunoscut la nivel internațional pentru evaluarea securității produselor IT

Tabelul 5: Caracteristici de securitate Portenta C33

2.6 Memorie externă

Componentă	Detalii
MX25L12833F	Memorie flash NOR care poate fi utilizată pentru stocarea codului programului, a datelor și a setărilor de configurare
	Suport pentru interfețele SPI și QSPI, care oferă rate de transfer de date de mare viteză de până la 104 MHz
	Funcții de gestionare a energiei la bord, cum ar fi un mod de oprire profundă și modul de așteptare, care ajută la reducerea consumului de energie în dispozitivele alimentate cu baterie
	Caracteristici de securitate bazate pe hardware, cum ar fi o zonă programabilă unică (OTP), un pin hardware de protecție la scriere și un ID de silicon securizat
	Suport de negociere automată, care îi permite să detecteze și să configureze automat viteza conexiunii și modul duplex, făcându-l ușor de utilizat într-o varietate de aplicații
	Funcții de îmbunătățire a fiabilității, cum ar fi ECC (Codul de corectare a erorilor) și rezistență ridicată de până la 100,000 de cicluri de programe/ștergere
	Conceput pentru a funcționa într-o gamă largă de temperaturi, de la -40°C la 105°C, făcându-l potrivit pentru utilizare în medii dure industriale și auto

Tabelul 6: Caracteristicile memoriei externe Portenta C33

2.7 Accesorii incluse
Antenă Wi-Fi® W.FL (nu este compatibilă cu antena Portenta H7 U.FL)

2.8 produse conexe

• Arduino® Portenta H7 (SKU: ABX00042)
• Arduino® Portenta H7 Lite (SKU: ABX00045)
• Arduino® Portenta H7 Lite conectat (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)
• Plăci Arduino® cu un conector ESLOV la bord

Notă: Portenta Vision Shields (variantele Ethernet și LoRa®) sunt compatibile cu Portenta C33, cu excepția camerei, care nu este acceptată de microcontrolerul Portenta C33.

Evaluări

3.1 Condiții de operare recomandate
Tabelul 7 oferă un ghid cuprinzător pentru utilizarea optimă a Portenta C33, subliniind condițiile tipice de funcționare și limitele de proiectare. Condițiile de funcționare ale Portenta C33 sunt în mare măsură o funcție bazată pe specificațiile componentelor sale.

Parametru	Simbol	Min	Tip	Max	Unitate
Vol. intrare USB alimentaretage	VUSB	–	5	–	V
Vol. intrare alimentare cu baterietage	VUSB	-0.3	3.7	4.8	V
Vol. intrare alimentaretage	VIN	4.1	5	6	V
Temperatura de operare	TOP	-40	–	85	°C

Tabelul 7: Condiții de operare recomandate

3.2 Consumul de curent
Tabelul 8 rezumă consumul de energie al Portenta C33 pe diferite cazuri de testare. Observați că curentul de funcționare al plăcii va depinde foarte mult de aplicație.

Parametru	Simbol	Min	Tip	Max	Unitate
Consumul de curent în modul de repaus profund 1	IDS	–	86	–	µA
Consumul de curent în modul normal 2	INM	–	180	–	mA

Tabelul 8: Consumul de curent pe placă 

1 Toate perifericele oprite, trezire la întrerupere RTC.
2 Toate perifericele pornite, descărcare continuă de date prin Wi-Fi®.

Peste funcționalview

Nucleul Portenta C33 este microcontrolerul R7FA6M5BH2CBG de la Renesas. Placa conține, de asemenea, mai multe periferice conectate la microcontrolerul său.

4.1 Pinout
Pinout-ul conectorilor în stil MKR este prezentat în Figura 1.

Figura 1. Pinout Portenta C33 (conectori tip MKR)

Pinout-ul conectorilor de înaltă densitate este prezentat în Figura 2.

Figura 2. Pinout Portenta C33 (conectori de înaltă densitate)

4.2 Diagrama bloc
Un pesteview a arhitecturii de nivel înalt Portenta C33 este ilustrată în Figura 3.

Figura 3. Arhitectura de nivel înalt a Portenta C33

4.3 Sursa de alimentare
Portenta C33 poate fi alimentat prin una dintre aceste interfețe:

• Port USB-C®
• Baterie litiu-ion/litiu-polimer cu o singură celulă de 3.7 V, conectată prin conectorul bateriei de la bord
• Sursă de alimentare externă de 5 V conectată prin pinii tip MKR

Capacitatea minimă recomandată a bateriei este de 700 mAh. Bateria este conectată la placă printr-un conector tip sert deconectabil, așa cum se arată în Figura 3. Numărul piesei conectorului bateriei este BM03B-ACHSSGAN-TF(LF)(SN).
Figura 4 prezintă opțiunile de alimentare disponibile pe Portenta C33 și ilustrează arhitectura principală de alimentare a sistemului.

Figura 4. Arhitectura de putere a Portenta C33

Funcționarea dispozitivului

5.1 Noțiuni introductive – IDE
Dacă doriți să programați Portenta C33 în timp ce este offline, trebuie să instalați Arduino® Desktop IDE [1]. Pentru a conecta Portenta C33 la computer, veți avea nevoie de un cablu USB-C®.

5.2 Noțiuni introductive – Arduino Web Editor
Toate dispozitivele Arduino® funcționează imediat pe Arduino® Web Editor [2] prin simpla instalare a unui plugin simplu.
Arduino® Web Editorul este găzduit online, prin urmare va fi mereu la zi cu cele mai recente caracteristici și suport pentru toate plăcile și dispozitivele. Urmați [3] pentru a începe codarea în browser și încărcați schițele pe dispozitiv.

5.3 Noțiuni introductive – Arduino IoT Cloud
Toate produsele compatibile Arduino® IoT sunt acceptate pe Arduino® IoT Cloud, care vă permite să înregistrați, să graficați și să analizați datele senzorilor, să declanșați evenimente și să vă automatizați casa sau afacerea.

5.4 Sample Sketches
SampSchițele pentru Portenta C33 pot fi găsite fie în „Examples” din Arduino® IDE sau secțiunea „Portenta C33 Documentation” din Arduino® [4].

5.5 Resurse online
Acum că ați parcurs elementele de bază despre ceea ce puteți face cu dispozitivul, puteți explora posibilitățile nesfârșite pe care le oferă verificând proiecte interesante pe ProjectHub [5], Arduino® Library Reference [6] și magazinul online [7] unde veți putea completa produsul dvs. Portenta C33 cu extensii, senzori și dispozitive de acționare suplimentare.

Informații mecanice

Portenta C33 este o placă cu două fețe de 66.04 mm x 25.40 mm, cu un port USB-C® care depășește marginea superioară, pini duble crețel/prin orificiu în jurul celor două margini lungi și doi conectori de înaltă densitate pe partea inferioară a bord. Conectorul de antenă fără fir de la bord este situat pe marginea de jos a plăcii.

6.1 Dimensiunile plăcii
Conturul plăcii Portenta C33 și dimensiunile găurilor de montare pot fi văzute în Figura 5.

Figura 5. Conturul plăcii Portenta C33 (stânga) și dimensiunile găurilor de montare (dreapta)

Portenta C33 are patru găuri de montare de 1.12 mm pentru a asigura fixarea mecanică.

6.2 Conectori de placă
Conectorii Portenta C33 sunt plasați în partea superioară și inferioară a plăcii, plasarea lor poate fi văzută în Figura 6.

Figura 6. Amplasarea conectorilor Portenta C33 (sus view stânga, jos view corect)

Portenta C33 este proiectat pentru a fi utilizabil ca modul de montare la suprafață, precum și pentru a prezenta un format de pachet dual inline (DIP) cu conectori în stil MKR pe o grilă cu pas de 2.54 mm cu găuri de 1 mm.

Certificari

7.1 Rezumatul certificărilor

Certificare	Stare
CE/RED (Europa)	Da
UKCA (Marea Britanie)	Da
FCC (SUA)	Da
IC (Canada)	Da
MIC/Telec (Japonia)	Da
RCM (Australia)	Da
RoHS	Da
AJUNGE	Da
DEEE	Da

7.2 Declarație de conformitate CE DoC (UE)
Declarăm pe propria noastră responsabilitate că produsele de mai sus sunt în conformitate cu cerințele esențiale ale următoarelor directive UE și, prin urmare, se califică pentru libera circulație pe piețele care cuprind Uniunea Europeană (UE) și Spațiul Economic European (SEE).

7.3 Declarație de conformitate cu EU RoHS și REACH 211 01
Plăcile Arduino sunt în conformitate cu Directiva RoHS 2 2011/65/UE a Parlamentului European și Directiva RoHS 3 2015/863/UE a Consiliului din 4 iunie 2015 privind restricția utilizării anumitor substanțe periculoase în echipamentele electrice și electronice.

Substanţă	Limită maximă (ppm)
Plumb (Pb)	1000
Cadmiu (Cd)	100
Mercur (Hg)	1000
Crom hexavalent (Cr6+)	1000
Bifenili polibromurați (PBB)	1000
Eteri difenil polibromurați (PBDE)	1000
Bis(2-etilhexil} ftalat (DEHP)	1000
ftalat de benzil butil (BBP)	1000
Ftalat de dibutil (DBP)	1000
Ftalat de diizobutil (DIBP)	1000

Derogări: nu sunt solicitate derogări.
Plăcile Arduino respectă pe deplin cerințele aferente Regulamentului Uniunii Europene (CE) 1907/2006 privind înregistrarea, evaluarea, autorizarea și restricționarea substanțelor chimice (REACH). Nu declarăm niciunul dintre SVHC (https://echa.europa.eu/web/guest/candidate-list-table), Lista Candidate de Substanțe Foarte Ingrijorătoare pentru autorizare eliberată în prezent de ECHA, este prezentă în toate produsele (și, de asemenea, în ambalaj) în cantități totalizând o concentrație egală sau mai mare de 0.1%. Din câte cunoștințele noastre, declarăm, de asemenea, că produsele noastre nu conțin niciuna dintre substanțele enumerate pe „Lista de autorizare” (Anexa XIV la regulamentele REACH) și Substanțe foarte preocupante (SVHC) în cantități semnificative, așa cum este specificat. conform Anexei XVII din Lista de candidați publicată de ECHA (Agenția Europeană pentru Produse Chimice) 1907/2006/CE.

7.4 Declarația privind mineralele de conflict
În calitate de furnizor global de componente electronice și electrice, Arduino este conștient de obligațiile noastre în ceea ce privește legile și reglementările referitoare la mineralele în conflict, în special Legea pentru reforma și protecția consumatorilor Dodd-Frank Wall Street, secțiunea 1502. Arduino nu aprovizionează sau procesează în mod direct minerale aflate în conflict, cum ar fi ca staniu, tantalu, wolfram sau aur. Mineralele aflate în conflict sunt conținute în produsele noastre sub formă de lipit sau ca componentă a aliajelor metalice. Ca parte a diligenței noastre rezonabile, Arduino a contactat furnizorii de componente din lanțul nostru de aprovizionare pentru a verifica conformitatea lor continuă cu reglementările. Pe baza informațiilor primite până acum, declarăm că produsele noastre conțin minerale de conflict provenite din zone fără conflict.

8 Atenție FCC
Orice Schimbări sau modificări care nu sunt aprobate în mod expres de partea responsabilă pentru conformitate ar putea anula autoritatea utilizatorului de a opera echipamentul.
Acest dispozitiv respectă partea 15 din Regulile FCC. Funcționarea este supusă următoarelor două condiții:

1. Acest dispozitiv nu poate cauza interferențe dăunătoare
2. Acest dispozitiv trebuie să accepte orice interferență primită, inclusiv interferențe care pot cauza o funcționare nedorită.

Declarație FCC privind expunerea la radiații RF:

1. Acest transmițător nu trebuie să fie localizat sau să funcționeze împreună cu nicio altă antenă sau transmițător
2. Acest echipament respectă limitele de expunere la radiații RF stabilite pentru un mediu necontrolat
3. Acest echipament trebuie instalat și operat la o distanță minimă de 20 cm între radiator și corp.

Română: Manualele de utilizare pentru aparatele radio scutite de licență trebuie să conțină următoarea notificare sau echivalentă într-un loc vizibil în manualul de utilizare sau, alternativ, pe dispozitiv sau pe ambele. Acest dispozitiv este în conformitate cu standardele RSS scutite de licență din Industry Canada. Funcționarea este supusă următoarelor două condiții:

1. Este posibil ca acest dispozitiv să nu provoace interferențe
2. Acest dispozitiv trebuie să accepte orice interferență, inclusiv interferența care poate cauza funcționarea nedorită a dispozitivului.

Avertisment IC SAR:
Română: Acest echipament trebuie instalat și operat la o distanță minimă de 20 cm între radiator și corp.
Important: Temperatura de funcționare a EUT nu poate depăși 85 °C și nu trebuie să fie mai mică de -40 °C.
Prin prezenta, Arduino Srl declară că acest produs este în conformitate cu cerințele esențiale și cu alte prevederi relevante ale Directivei 2014/53/UE. Acest produs poate fi utilizat în toate statele membre UE.

Informații despre companie

Numele companiei	Arduino SRL
Adresa companiei	Via Andrea Appiani, 25 – 20900 MONZA (Italia)

Documentație de referință

Ref	Legătură
Arduino IDE (desktop)	https://www.arduino.cc/en/Main/Software
Arduino IDE (Cloud)	https://create.arduino.cc/editor
Arduino Cloud – Noțiuni introductive	https://docs.arduino.cc/arduino-cloud/getting-started/iot-cloud-getting-started
Portenta C33 Documentatie	https://docs.arduino.cc/hardware/portenta-c33
Hub de proiect	https://create.arduino.cc/projecthub?by=part&part_id=11332&sort=trending
Bibliotecă de referință	https://www.arduino.cc/reference/en/
Magazin online	https://store.arduino.cc/

Istoricul revizuirilor documentelor

Data	Revizuire	Schimbări
20-06-23	3	Arborele de putere a fost adăugat, informațiile despre produse conexe actualizate
09-06-23	2	S-au adăugat informații despre consumul de energie al plăcii
14-03-23	1	Prima lansare

Arduino® Portenta C33
Modificat: 20/09/2023

Documente/Resurse

Modul de sistem puternic ARDUINO Portenta C33 [pdfManual de instrucțiuni ABX00074, Portenta C33, Portenta C33 Modul de sistem puternic, Modul de sistem puternic, Modul de sistem, Modul

Referințe

• Manual de utilizare