串口轉以太網單芯片
概述
ZLAN1003是上海卓嵐(lan)推出的一(yi)款(kuan)針(zhen)對物(wu)聯網應用(yong)的芯片(pian)。它(ta)具有一(yi)個10M/100M的以太網接(jie)口(內部(bu)已經(jing)集成PHY功(gong)能(neng)),一(yi)個普通速率UART、一(yi)個高速UART和一(yi)些可配置的功(gong)能(neng)引腳。
ZLAN1003系列的(de)基本(ben)的(de)功(gong)能(neng)是(shi)實現UART到(dao)TCP/IP的(de)協議轉(zhuan)化,即(ji)將UART收(shou)到(dao)的(de)數(shu)(shu)據(ju)轉(zhuan)到(dao)到(dao)云(yun)端(duan)/計算(suan)(suan)機,云(yun)端(duan)/計算(suan)(suan)機下(xia)發的(de)數(shu)(shu)據(ju)轉(zhuan)發到(dao)UART。實現這些功(gong)能(neng),無需用(yong)戶(hu)開發程序(xu),ZLAN1003內(nei)部的(de)程序(xu)是(shi)已經固(gu)化好的(de),用(yong)戶(hu)配置(zhi)即(ji)可使用(yong)。可以將它視為一顆單芯片(pian)(pian)級別的(de)串(chuan)口轉(zhuan)網口芯片(pian)(pian)、物聯(lian)網芯片(pian)(pian)。
它內部已(yi)經集成物聯網(IOT)所需(xu)的各類功能(neng),包括(kuo):
1)通(tong)過(guo)網(wang)口搜索(suo)和配(pei)置ZLAN1003的參數;
2) 通過網(wang)口下載自定義(yi)的Web,通過Web配(pei)置(zhi)IP和波(bo)特率等參數
3) 可配置ZLAN1003的工作模式自(zi)動連接7個云端(duan)服務器;
4) 可以配置ZLAN1003具有注冊(ce)包和心跳包功能;
5) 可(ke)(ke)配置為(wei)http模(mo)式,可(ke)(ke)以和云端的asp/php的GET/POST指令(ling)直接對(dui)接;
6) 具有Modbus網關功(gong)能(neng),實現Modbus TCP轉Modbus RTU;
7) 支持SNMP協議(yi),可以(yi)將各類(lei)串(chuan)口協議(yi)轉化為(wei)SNMP協議(yi);
8) 可以(yi)配置(zhi)為自動串口發(fa)送指令(ling),采集儀(yi)表(biao)數據后按(an)照定制(zhi)格式上傳(chuan);
框圖(tu)
ZLAN1003系列(lie)內部固件程序是已(yi)經固化好的(de)(de),無需二次開(kai)發,但是可(ke)以通(tong)過網(wang)口進行程序升級。芯片的(de)(de)外部接口主要是UART、以太網(wang)和IO接口。ZLAN1003內部功能(neng)模塊包括:網(wang)絡配置(zhi)的(de)(de)芯片參數(shu)的(de)(de)功能(neng),串口通(tong)過類似(si)AT指令配置(zhi)的(de)(de)功能(neng),通(tong)過已(yi)經內嵌的(de)(de)Web進行配置(zhi)的(de)(de)功能(neng),IO控制輸入(ru)輸出引腳功能(neng)等。
硬件特點
軟件(jian)特(te)點
優勢(shi)
ZLAN1003系列有如下的(de)4個優勢(shi):零(ling)軟件開發、集成豐富的(de)IOT功(gong)能、某些應用(yong)無(wu)(wu)需外置(zhi)MCU、無(wu)(wu)縫對接原來串口程(cheng)序。
零軟件開發(fa)
ZLAN1003系列(lie)芯片內部程序無需用(yong)(yong)戶二次開發(fa),對接用(yong)(yong)戶MCU的UART直(zhi)接收(shou)發(fa)數據即可將數據傳輸到(dao)網絡(luo)上的計算機程序。用(yong)(yong)戶使(shi)用(yong)(yong)步驟大致如下:
(1) 卓嵐提供(gong)完(wan)整(zheng)的ZLAN1003芯片(pian)的外(wai)圍電路圖(tu),用戶按照此電路圖(tu)設計,將ZLAN1003焊接到電路板(ban)。
(2) ZLAN1003的(de)(de)(de)電(dian)路板(ban)(ban)上電(dian)后,電(dian)路板(ban)(ban)的(de)(de)(de)RJ45網(wang)口(kou)(kou)接(jie)入(ru)網(wang)絡,網(wang)絡中的(de)(de)(de)任何一臺計算(suan)機(ji)通過(guo)ZLVircom或者用(yong)戶(hu)自己開發的(de)(de)(de)程序(xu),通過(guo)網(wang)絡搜索設備(bei),使用(yong)ZLVircom查看ZLAN1003的(de)(de)(de)IP和端口(kou)(kou),如有需要可以(yi)配置IP和波特率。將計算(suan)機(ji)上的(de)(de)(de)Socket(TCP/IP)軟件連接(jie)到(dao)設備(bei)IP和端口(kou)(kou)。
(3) 相關指(zhi)示燈(deng)指(zhi)示ZLAN1003和計算機(ji)是否建立(li)TCP/IP。
(4) 連(lian)接建立(li)后,Socket(TCP/IP)軟件發(fa)(fa)送給(gei)ZLAN1003的(de)數(shu)據將通過UART發(fa)(fa)給(gei)用戶(hu)的(de)MCU,用戶(hu)MCU的(de)數(shu)據也(ye)可通過UART發(fa)(fa)數(shu)據給(gei)計算機(ji)Socket(TCP/IP)軟件。
(5) 如有需要,用戶MCU上電后也(ye)可以通過類AT指令讀取ZLAN1003的MAC,修改IP等(deng)操作。
以(yi)上的(de)使用步驟(zou)中并沒(mei)有(you)一(yi)點軟件開(kai)發(fa)工(gong)作,即使是硬件開(kai)發(fa)也提供(gong)有(you)完整的(de)電路(lu)圖。只需(xu)要使用ZLVircom一(yi)次性(xing)配置ZLAN1003的(de)IP、波特(te)率等參(can)數保存好后就(jiu)可以(yi)使用,真(zhen)正做到了零軟件開(kai)發(fa)。
一般可以(yi)在1個星(xing)期完成一個基于以(yi)太網(wang)的(de)物聯網(wang)產(chan)品的(de)開(kai)(kai)發(fa)(fa)。零(ling)軟(ruan)件開(kai)(kai)發(fa)(fa)特點為用戶產(chan)品快速上市提供了快捷的(de)方案(an),也避免(mian)了軟(ruan)件開(kai)(kai)發(fa)(fa)時間長、軟(ruan)件開(kai)(kai)發(fa)(fa)不(bu)穩定(ding)等問題。
集成豐富的IOT功能
ZLAN1003內部已(yi)經集成了很多IOT的功能(neng)(neng)模塊(kuai),減少了用戶的開(kai)發相(xiang)關物聯網(wang)功能(neng)(neng)的工作量。這里簡單介紹幾個典型功能(neng)(neng):
(1) 注冊包(bao)和心跳包(bao)功能:物(wu)聯網設(she)備和云(yun)端(duan)(duan)對接的(de)時候需要將自(zi)的(de)ID發(fa)送到云(yun)端(duan)(duan)軟件(jian),方(fang)便云(yun)端(duan)(duan)識別(bie)設(she)備的(de)編號。ZLAN1003/1043具有多種(zhong)注冊包(bao)和心跳包(bao)方(fang)式。
(2) ZLAN1043可(ke)配(pei)置(zhi)為http模式,可(ke)以和云端的(de)asp/php的(de)GET/POST指令直接對接。
(3) ZLAN1043可以配置(zhi)自(zi)動串口發送指令,采集儀(yi)表數據后(hou)按(an)照定制(zhi)格式(shi)(shi)上傳;方便了將(jiang)不同的設備(bei)轉化為統(tong)一的云端服務器格式(shi)(shi),而不需要(yao)二(er)次開發。
(4) 具有(you)Modbus網關功能,實(shi)現(xian)Modbus TCP轉Modbus RTU。
(5) ZLAN1043N支持P2P方式的(de)內網(wang)穿越通訊,實(shi)現(xian)隨(sui)(sui)時隨(sui)(sui)地(di)通過ID聯(lian)網(wang):可(ke)以在沒有云(yun)端的(de)環境下(xia)實(shi)現(xian)PC監控任(ren)意(yi)一(yi)臺內網(wang)的(de)設備。
某些(xie)應用無需外置MCU
由于ZLAN1003芯(xin)片無需MCU通過(guo)串口、SPI進行配置,內部固(gu)化的程序(xu)已(yi)經可以實(shi)現UART轉(zhuan)TCP/IP。
我們列舉如下(xia)幾個(ge)情況:
(1) 對接(jie)無(wu)(wu)線(xian)串口模(mo)塊:ZLAN1003可以(yi)用作某些(xie)無(wu)(wu)線(xian)模(mo)塊數據采集轉化(hua)為TCP/IP的(de)網關。這(zhe)個網關一(yi)端是(shi)無(wu)(wu)線(xian)模(mo)塊,比如藍(lan)牙、Zigbee、Rola等UART接(jie)口的(de)模(mo)塊,另外一(yi)端是(shi)以(yi)太網。此時(shi)只需(xu)要(yao)將ZLAN1003的(de)UART和無(wu)(wu)線(xian)模(mo)塊的(de)UART直接(jie)對接(jie)即可,不(bu)需(xu)要(yao)再增(zeng)加一(yi)個MCU。
(2) 儀表采(cai)集(ji):ZLAN1043支持自動采(cai)集(ji),按照定制的格(ge)式定時上發的數據的可編(bian)程(cheng)功能(neng)。
(3) 串口轉網口網關(guan)(guan):ZLAN1003本身(shen)就是一(yi)個功能(neng)強大的(de)串口服務器單芯片(pian),如果需要(yao)實現串口轉網口網關(guan)(guan)功能(neng)時,需要(yao)再外加(jia)MCU,也(ye)無(wu)需軟件開發。另外ZLAN1003具有RS485EN引腳,可以支持對接各(ge)類(lei)485芯片(pian)。
無縫對接原(yuan)來串口程序
很(hen)多RS232/RS485設備(bei)原來內部(bu)的(de)MCU具有UART接(jie)口,且MCU內部(bu)程序(xu)是已經開發(fa)好(hao)的(de),基(ji)于以下(xia)的(de)原因可(ke)能(neng)用(yong)戶不希(xi)望重新開發(fa)MCU內部(bu)的(de)程序(xu):
(1) 該MCU串口程序(xu)已(yi)經(jing)經(jing)過(guo)多年(nian)的應(ying)用驗證(zheng),穩定可(ke)靠。如果重新開發為SPI等接口則(ze)會(hui)有穩定性方面的考慮(lv)。
(2) 由于研(yan)發(fa)(fa)進度(du)(du)短、研(yan)發(fa)(fa)資源不(bu)夠等(deng)原因,如果能夠直接(jie)使用原來的MCU的程(cheng)序則會加(jia)快進度(du)(du)、減少(shao)研(yan)發(fa)(fa)投入。
(3) 原(yuan)來(lai)的(de)MCU程序代碼已經(jing)丟失或者(zhe)沒有技術員在維護。
ZLAN1003對(dui)于此類(lei)RS485/232設備的(de)網絡化(hua)升(sheng)級提供了很好的(de)方案,只(zhi)要將原來(lai)和(he)232/485芯片對(dui)接的(de)部分和(he)ZLAN1003對(dui)接即可。無需(xu)進(jin)行軟(ruan)件(jian)開發,只(zhi)需(xu)要設計電路即可完成(cheng)產品(pin)升(sheng)級。
另外ZLAN1003配備的ZLVircom具有(you)虛擬串口功能,如(ru)果用戶(hu)不想修改上位機串口軟件(jian),同樣可以(yi)滿足要求。
目標應用
ZLAN1003可以用于許多(duo)網絡智(zhi)能(neng)設(she)備:
產品規格
網絡界面
串口界面
軟件特性
電器特性
機械特性
工作環境
檢測報告
開發(fa)板(ban)
硬件(jian)參考圖(tu)
開(kai)發庫
升級固(gu)件
申請樣品