Двухканальный конвертер UART в Ethernet на чипе CH9121 собран в модуле 43x23x14.5 мм. На плате разъём RJ45 10/100 Мбит/с со встроенным трансформатором, два порта UART с уровнями TTL и выводы с шагом 2.54 мм. Модуль питается от 3.3 или 5 В и передаёт данные между последовательным портом и сетью в режимах TCP и UDP.
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 контроллеров на микроконтроллерах, ПЛК и плат с портом UART.
- 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.
- Разъём RJ45 со встроенным трансформатором, изоляция порта Ethernet 1500 В.
- Четыре режима: TCP Server, TCP Client, UDP Server, UDP Client.
- Два независимых порта UART: RXD и TXD, RXD2 и TXD2. Второй порт с завода выключен и включается в настройках.
- Скорость порта от 300 до 921600 бит/с, 5, 6, 7 или 8 бит данных, 1 или 2 стоповых бита, контроль чётности.
- Получение IP-адреса по DHCP и обращение к серверу по доменному имени через DNS.
- Вывод DIR для автоматического переключения приёма и передачи внешнего приёмопередатчика RS-485.
- Механизм KEEPALIVE для проверки соединения TCP.
- Настройка утилитой по сети или командами по UART, работа с драйвером виртуального COM-порта.
Выводы модуля
| Вывод |
Назначение |
| 5V, 3.3V |
Питание 5 В или 3.3 В, подключают один из выводов |
| GND |
Общий провод |
| TXD, RXD |
Выход и вход данных порта 1 |
| TXD2, RXD2 |
Выход и вход данных порта 2 |
| RSTI |
Внешний сброс, активный низкий уровень |
| RESET |
Возврат к заводским настройкам: низкий уровень при включении питания |
| CFG |
Режим настройки командами по UART при низком уровне |
| DIR |
Управление направлением приёмопередатчика RS-485 |
| TCPCS |
Состояние соединения TCP: низкий уровень, когда соединение установлено |
| RUN |
Индикация работы модуля |
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: TXD модуля на RX устройства, RXD модуля на TX устройства. Земля модуля и устройства общая.
- Питание подают на один вывод: 5 В или 3.3 В.
- Заводские настройки: адрес 192.168.1.200, маска 255.255.255.0, порт модуля 2000, режим TCP Client, порт UART 9600 бит/с, 8 бит данных, 1 стоповый бит, без чётности. Компьютер ставят в ту же подсеть.
- 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, вывод DIR 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