W5500 Ethernetを使った安定通信設計のコツ

IoT機器や制御装置では、無線通信（Wi-Fi）よりも「有線Ethernet」を重視するケースが増えています。その代表的な通信チップが WIZnet W5500 です。本記事では、W5500を使用した安定通信設計のポイントを解説します。

1. W5500とは？

W5500は、TCP/IPスタックを内蔵したEthernetコントローラです。マイコン側はSPIで通信するだけで、複雑なネットワーク処理をW5500が自動的に行います。主な特長は以下のとおりです。

ハードウェアTCP/IP搭載でCPU負荷が極小
最大8ソケット（同時接続）をサポート
100BASE-TX対応／高信頼・低遅延
電源ノイズに強く、産業用途に最適

2. 配線と回路設計のポイント

SPI接続ラインは短く・平行配線を避ける（EMI対策）
INTピンを活用して受信割込みを処理（ポーリングより安定）
PHY周辺に必ずノイズフィルタ・マグネティックジャックを使用
電源ラインに10μF＋0.1μFのデカップリングを配置

3. ファームウェア実装のコツ

W5500はハードスタック方式のため、ソケット通信を明確に制御することが安定動作の鍵です。


// W5500接続サンプル（PlatformIO/Arduino互換）
#include 
byte mac[] = {0xDE,0xAD,0xBE,0xEF,0x00,0x01};
IPAddress ip(192,168,1,50);
EthernetClient client;

void setup() {
  Ethernet.init(5);        // SPI CSピン
  Ethernet.begin(mac, ip);
  client.connect("example.com", 80);
}

通信断時には Ethernet.maintain() を定期実行し、DHCP更新や再接続を確実に行いましょう。

4. ESP32／RP2040との併用構成

ESP32やRP2040などのMCUと組み合わせることで、 Wi-FiとEthernetを切り替える「デュアル通信構成」も実現可能です。安定性が求められる監視装置やゲートウェイ装置に最適です。

まとめ

W5500は「安定」「低遅延」「長期運用」に強いEthernetソリューションです。弊社では、W5500を使った産業用IoT装置や、ESP32併用のハイブリッド通信設計も多数実績があります。
→ IoT試作・量産支援サービス / ファームウェア開発ページ

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