Jste zde

Chcete jednoduše vestavět Ethernet do Vašeho zařízení ?

Antonín Vojáček, 13. Červenec 2006 - 19:34

Již dnes patří Ethernet mezi nejvyužívanější komunikační standardy pro přenos dat, řízení a regulaci. Mnoho již fungujících zařízení obsahuje pouze sériové rozhraní typu RS-232 a pro ty právě navrhované je zbytečné vyvíjet celé Ethernetové rozhraní, když to lze řešit elegantněji - vestavěním/připojení kompletních modulků. Přesně pro tyto účely se hodí moduly firmy Sollae, převodníky Ethernetu na RS-232/TTL - EZL-50 a EZL-60. Oba moduly lze objednat i v našem HW Shopu.

Již dnes patří Ethernet mezi nejvyužívanější komunikační standardy pro přenos dat, řízení a regulaci nejen ve spotřební elektronice, ale i v průmyslu. Mnoho již fungujících zařízení však obsahuje pouze sériové rozhraní typu RS-232 a pro ty právě navrhované je zbytečné vyvíjet znovu a znovu celé Ethernetové rozhraní, když to lze řešit elegantněji - vestavěním/připojení kompletních modulků, které představují kompletní převod signálů z Ethernetové TCP/IP komunikace na plný standard sériového přenosu dat RS-232 nebo UART. Plný znamená i včetně handshaku a kontroly přenosu. Přesně tohle umí moduly EZL-50 a EZL-60 firmy Sollae, převodníky Ethernetu 10Base-T na RS-232/TTL.

Vestavný převodník EZL - 50 podporuje převod signálů sériové linky UART na Ethernetový standard 10Base-T, který tak umožňuje zprostředkovat komunikaci mezi mnoha moduly, PC a dalších systémů zapojené v LAN síti. Tím se dosahuje přenosu dat na velké vzdálenosti protokolem TCP/IP a možnosti odesílat data na jakýkoliv připojovací bod či zařízení v síti LAN, případně internetu. Modul EZL - 50 je kompletně navrhnutý pro přímou a pevnou vestavbu do zařízení, kdy se piny plošňáčku modulu zasunou nebo zaletujou do desky plošných spojů požadovaného zařízení. Protože modul podporuje převod sériového dat. signálu TTL 5V, je vhodný pro přímé napojení na sériovou linku řídících mikrokontrolérů a CPU. Změna konfigurace pak může být prováděna jednoduše pomocí sledu AT příkazů přímo připojeným mikrokontrolérem.

ModulEZL - 60 tvoří kombinaci kitu a modulu EZL - 50 a tím rozšiřuje modul EZL-50 o klasický 9-pin konektor pro RS-232, RJ-45 konektor pro UTP kabel, napájecí konektor a další potřebné periferie. Tím kit umožňuje okamžité testování modulu a jeho naprogramování přes RS-232 nebo Ethernet síť předtím, než je vestavěn do konkrétního zařízení. Kit má v plošném spoji vyvrtány upevňovací otvory a lze ho tedy i kompletní přišroubovat i do libovolného zařízení nebo připevnit do krabice či rozvaděče k regulační jednotce.

Modul EZL-50 (detail)

KIt EZL-60 (detail)

Vlastnosti

Rozdělení na 2 typy:

EZL - 50 - vestavný modul pro převod sériového signálu TTL na datový signál pro Ethernet
EZL - 60 - kit se slotem pro modul EZL-50 s převodníkem, plným portem pro RS-232 a konektorem pro přímé připojení do Ethernet sítě.

EZL - 50 :

Ethernet Network ( 10Base - T) - rozhraní pro Ethernet (jen signály na 12 pinech)
1x sériový port 5V UART/TLL přístupný přes Ethernet
Virtuální sériový port (ezVSP) pro Windows - v PC jako např. sériový port COM 7
Zařízení proti sobě mohou propojit sériový port přes Ethernet LAN síť
Nastavení komunikačních parametrů modulu pomocí Ethernetu, RS-232 nebo AT příkazy (i přes UART)
Intuitivní jednoduchý nastavovací software pro Windows
Nic není nutné programovat
Modul běží okamžitě po připojení napájení
Napájení vnějším zdrojem DC 5V
Pro usnadnění vývoje se dodává kompletní Kit pro EZL-50 => EZL-60

Objednat EZL-50 v HW Shopu => 1 950 Kč bez DPH

EZL- 60:

Slot pro modul EZL - 50
RS-232 9-pin D-SUB konektor i s LED indikací
Ethernet konektor RJ-45 pro UTP kabel s LED indikací
Koaxiální napájecí konektor s vypínačem
Nastavení komunikačních parametrů modulu pomocí Ethernetu, RS-232 nebo AT příkazy (i přes UART)
Intuitivní jednoduchý nastavovací software pro Windows
Nic není nutné programovat

Popis kitu EZL-60 (detail)

Objednat EZL-60 v HW Shopu => 2 800 Kč bez DPH

Aplikace

Vestavný převodník EZL-50 je připojen k zařízení komunikující prostřednictvím sériového přenosu TTL (5V level). Modul EZL-60 již je připojen k zařízení komunikující prostřednictvím sériového přenosu RS-232. Protistranu tvoří jiné Ethernet zařízení nebo HUB, switch nebo router, které zpřístupňuje sériový port do sítě Ethernet a lze sním tedy komunikovat z libovolného PC připojeného k síti nebo do celosvětové sítě internet.

Vzdálená komunikace mnoha snímačů (například elektronických teploměrů) a PC prostřednictvím LAN.
Vzdálený monitorovací systém
ATM systémy
Dopravní a informační systémy (displeje)
Monitorovací a lékařské systémy ve zdravotnictví
Přenos dat pro zobrazení informací na displejích.
Vzdálené získání dat systému MaR (Měření a Regulace).
Ethernetová realizace průmyslových sítí s připojením k LAN a Internetu.
Bezpečnostní systémy
Dálkové řízení průmyslových strojů
Komunikace a propojení mnoha měřících zařízení (multimetry, osciloskopy apod.) ethernet sítí.

Základní parametry modulů

Hardwarové parametry:

Napájecí napětí : 5.0 V DC
Rozhranní :
- Sériový port
  - EZL - 50 : TTL signály (1.2 kb/s až 230.4 kb/s), konektor 2 x12 pinů (2mm)
  - EZL - 60 : RS-232 (1.2 kb/s až 230.400 kb/s), 9-pin D-SUB
- Ethernet
  - EZL - 50 : 10 Base - T, konektor 2x12 pinů (2mm)
  - EZL - 60 : 10 Base - T, RJ-45
Další podporované protokoly : ARP, DHCP, TELNET, PPPoE (PPP over Ethernet pro ADSL), TFTP (pro download firmwaru)
Rozměry :
- EZL - 50 : 50x 32 mm
- EZL - 60 : 100x 55 x 21mm
Hmotnost :
- EZL - 50 : 10g
- EZL - 60 : cca 50g
Pracovní teplota: 0 až 70°C

Rozhraní modulu EZL-50:

Rozhraní RS-232 modulu EZL - 60:

Ethernet komunikační módy

Konvertor se může chovat jako client/server zařízení podle zvolených MUX TYPE (režimů funkce):

Communication mode	Protocol	Connection Type
T2S	TCP	Server	Převodník poslouchá na zvoleném portu a očekává připojení klienta, který následně může vyslat data, resp. přijmout
ATC	TCP	Client / Server	Komunikace je řízena vysíláním AT příkazů po sériové lince, které umožní nastavit režim klient nebo server (COD, T2S).
COD	TCP	Client	Převodník po příchodu dat na RS-232 rozhraní naváže spojení se serverem a umožní přenos.
U2S	UDP	Point-to-Point Broadcast	Data jsou očekávána na zadaném TCP portu a vysílána na IP adresu bez kontroly přenosu. To umožnuje použít broadcast.

Další podporované komunikační protokoly : ARP, DHCP, TELNET, PPPoE, TFTP

Nastavení parametrů modulů

Moduly sice není nutné nijak programovat, v modulu běží firemní software - firmware, ale pro správnou funkci je nutné nastavit několik parametrů. Konkrétně jde o:

nastavení parametrů Ethernetu (IP adresy, TCP port a mód, bránu atd.)
nastavení parametrů sériové linky - RS-232/UART (kom. rychlost, parita, stop bity, handshake atd.)
povolení či zakázení některých protokolů (ARP, DHCP, TELNET apod.)

Uvedené parametry lze prakticky nastavit 3 způsoby:

AT příkazy po sériové lince (RS-232/UART) - umožňuje nastavení z PC (z libovolného OS) i z MIKROKONTROLÉRU
nastavení přes RS-232 v konzolovém módu - umožňuje nastavení z PC (z libovolného OS)
klikacím programem ezConfig pro OS Windows 98 a vyšší - umožňuje veškeré nastavení modulu v intuitivním menu

Dodávaný SW

ezConfig - pro konfiguraci modulu z PC prostřednictvím LAN a WiFi.
Pro navázání kontaktu konfiguračního programu s modulem musí být již připojen k síti Ethernet spolu s PC, na kterém má být program spuštěn. Tento program pak umožňuje zvolit modul, který má být konfigurován, udáním MAC adresy. V programu je možné volit parametry ethernetu (IP adresy) i RS-232.
ezcfg24.zip (85kB)

hotflash - pro nahrání firmware přes Ethernet (TFTP)
hotflash.zip (97kB)

ezTerm - pro testování komunikace (terminál na PC)
ezterm.zip (69kB)

ezVSP - Virtual Serial Port pro Windows - vytvoří na PC virtuální sériový port např. COM 7, na který se lze odkazovat ostatnímy programy a komunikovat jako se RS-232 rozhraním, i když přenos dat je fyzicky pomocí TCP/IP. Virtuální sériový port pro Windows tedy umožňuje přistupovat k EZL jako k sériovému portu v PC a tím tunelovat rozhraní RS-232 přes Ethernet. Nainstalování tohoto programu je podmíněno vlastnictvím alespoň jednoho modulu. Během instalace je nutné zadat MAC adresu modulu a klíč, který se získá registrací na stránkách firmy Sollae.
Pozn.: Program je určen pouze pro Windows 2000/XP
ezVSP14a.zip (4,3MB)

Poznámka: Všechny programy (mimo ezVSP) pracují pod OS Windows 98 a vyšší

Závěr

Pokud tedy potřebujete někde v aplikaci vybavené sériovou linkou, ať specifikace UART nebo RS-232, použít přenos prostřednictvím Ethernetu, je volba použití modulů EZL-50 a EZL-60 Sollae jednou z možností. Výhodou těchto modulů a snadné nasazení, kdy po připojení stačí jen nastavit pár parametrů a může se komunikovat. Uvedené moduly jsou vhodné pro vestavbu do vnitřku zařízení. Pokud však vyžadujete stejnou funkci, ale převodník v elegantním a robustním provedení v bílé plastové nebo modré kovové krabičce pro externí použití, můžete zvolit EZL-200F nebo velmi univerzální EZL-400S, který v sobě zahrnuje i bezdrátový WiFi přenos.

Všechny výrobky firmy Sollae lze zakoupit v HW shopu za dobré ceny.

Antonín Vojáček
vojacek@ HWg.cz