Двухканальный конвертер UART в Ethernet 2-CH UART TO ETH собран на чипе CH9121. Плата 53x22 мм, с выступающим разъёмом RJ45 длина 57.3 мм. На плате порт Ethernet 10/100 Мбит/с, два порта UART с уровнями TTL 3.3 и 5 В и два ряда выводов с шагом 2.54 мм. Питание 3.3 или 5 В, ток 140 мА при 5 В, рабочая температура -40...85 °C.
Что такое конвертер UART в Ethernet
Конвертер принимает байты с линии RX, упаковывает их в пакеты TCP или UDP и отправляет в локальную сеть, а данные из сети выдаёт на линию TX. Содержимое данных не меняется, поэтому устройство продолжает работать со своим последовательным протоколом. В CH9121 уже есть контроллер Ethernet (уровни MAC и PHY) и стек TCP/IP, внешний микроконтроллер для работы с сетью не нужен.
Где применяется
- Подключение к локальной сети плат Raspberry Pi, Raspberry Pi Pico, Arduino, STM32, ПЛК и контроллеров с портом UART. Для этих плат производитель выпускает примеры программ.
- Опрос частотного преобразователя, терморегулятора или счётчика с RS-485 через внешний приёмопередатчик.
- Удалённый доступ к последовательному порту оборудования и сбор данных на компьютере.
- Замена длинного провода UART кабелем Ethernet до 100 м.
Особенности
- Порт Ethernet 10/100 Мбит/с, полный и полудуплекс с автосогласованием по IEEE 802.3, автоопределение типа кабеля Auto-MDI/MDIX.
- Четыре режима: TCP Server, TCP Client, UDP Server, UDP Client.
- Два независимых порта UART, каждый со своими режимом, сетевым портом и скоростью. Второй порт с завода выключен.
- Скорость порта от 300 до 921600 бит/с.
- Получение IP-адреса по DHCP и обращение к серверу по доменному имени через DNS.
- Выводы DIR1 и DIR2 для автоматического переключения приёма и передачи внешних приёмопередатчиков RS-485.
- Механизм KEEPALIVE для проверки соединения TCP.
- Настройка утилитой по сети или командами по UART, работа с драйвером виртуального COM-порта.
Выводы платы
| Вывод | Назначение |
|---|
| 5V, 3V3 | Питание 5 В или 3.3 В, подключают любой из выводов |
| GND | Общий провод |
| TXD1, RXD1 | Выход и вход данных порта 1, включён с завода |
| TXD2, RXD2 | Выход и вход данных порта 2, выключен с завода |
| RST1 | Внешний сброс, активный низкий уровень |
| RESET | Возврат к заводским настройкам: низкий уровень при включении питания |
| CFG0 | Режим настройки командами по UART: низкий уровень вход, высокий выход |
| RUN | Индикация работы |
| DIR1, DIR2 | Переключение приёма и передачи RS-485 для портов 1 и 2, подключаются к внешнему приёмопередатчику |
Схемы применения
Два модуля и сеть между ними соединяют два устройства с последовательным портом на большом расстоянии без изменения протокола обмена.
Один двухканальный модуль подключает к сети два устройства с портом UART, каждое на своём канале.
Компьютер управляет по сети несколькими устройствами с последовательным портом через несколько модулей.
Несколько компьютеров обращаются по сети к одному устройству с последовательным портом.
Рекомендации
- Линии соединяют крест-накрест: TXD1 платы на RX устройства, RXD1 платы на TX устройства. Земля платы и устройства общая.
- Заводские настройки: адрес 192.168.1.200, маска 255.255.255.0, шлюз 192.168.1.1, порт модуля 2000, адрес назначения 192.168.1.100 и порт 1000, режим TCP Client; UART 9600 бит/с, 8 бит данных, 1 стоповый бит, без чётности. Компьютер ставят в ту же подсеть.
- Команды настройки по UART принимаются при низком уровне на CFG0 на скорости 9600 бит/с.
- Для режима TCP Server модулю задают постоянный IP-адрес.
- Линию RS-232 напрямую не подключают: нужен преобразователь уровней RS-232 в TTL. Для RS-485 нужен приёмопередатчик, выводы DIR1 и DIR2 подключают к его входам DE и RE.
- Modbus RTU проходит через модуль без изменений: в программе выбирают Modbus RTU over TCP или работают через виртуальный COM-порт.
- Провода UART делают короткими, кабель Ethernet прокладывают отдельно от силовых кабелей шпинделя и двигателей.
Отзывы