Tabla de Contenidos
• Descripción.
• Características.
• Software de configuración del WizNet.
Configuración de red.
Configuración del puerto Serial.
Opciones de configuración.
• Ejemplos de configuración
Conexión serial transparente entre 2 equipos
Ejemplo 2: Conexión serial vía WinSock
Ejemplo 3: Conexión usando solamente un conversor Wiznet a través de puertos virtuales.
Descripción.
El módulo WizNet110S basado en el chip W5100 funciona como un Gateway que convierte desde el protocolo RS-232 al protocolo TCP/IP y viceversa. Permite entre otras cosas dar conectividad Ethernet a los equipos que no lo poseen, pero sin lugar a dudas el mayor uso que se le da es por medio de la creación de puertos COM virtuales. Para explicar mejor esto, se mostraran 3 ejemplo práctico con el uso de un programa para la creación de puertos COM virtuales y el uso del programa propietario de WizNet para su configuración. (conexión entre dos Wiznet, Conexión de un Wiznet por WinSock, y conexión de Wiznet creando Puertos Virtuales)
Características.
Entre las características principales de WizNet se tienen:
• Módulo todo incluido para RS-232 y Ethernet.
o Simple y rápida implementación de la red.
o Disponibilidad de firmware para varios dispositivos seriales.
• Alta estabilidad y confiabilidad usando el chip WizNet W5100, con un poderoso stack TCP/IP totalmente diseñado por hardware.
• Fácil y poderoso programa de configuración por medio del puerto serial.
• Interfaz Ethernet 10/100Mbps , Interfaz Serial Max 230Kbps.
• Compatible con RoHS.
Las especificaciones generales se muestran a continuación:
| Arquitectura | TCP/IP | W5100 |
| PHY | Incluido en W5100 | |
| Serial | RS-232 | |
| MCU | GC89L591A0-MQ44I (compatible con 80C52) 62K Bytes in-system programmable(ISP) flash | |
| Network | Interfaz | 10/100 Mbps con detección automático conector RJ-45 |
| Protocolo | TCP, UDP, IP, ARP, ICMP, MAC, PPPoE | |
| Serial | Señales | TXD, RXD, RTS, CTS, GND |
| Parámetros | Parity : None, Even, Odd Data bits : 7,8 Flow Control : RTS/CTS, XON/XOFF | |
| Velocidad | Up to 230Kbps | |
| Dimensiones | 75mm X 45mm (PCB ancho X largo) | |
| Voltaje de entrada | 5V | |
| Consumo de Potencia | DC 5V, Under 180mA | |
| Temperatura | 0ºC ~ 80ºC (Operando) -40ºC ~ 85ºC (Embalado) | |
| Humedad | 10 ~ 90% |
Especificaciones técnicas:
• MCU 8051
• FLASH 62 KB (MCU interna)
• SRAM 16 KB (MCU interna)
• EEPROM 2 KB (MCU interna)
El diagrama de conexión del conector RJ-45 es el siguiente:
El diagrama del conector RS-232 es el siguiente:
Software de configuración del WizNet
WizNet entrega un programa que permite configurar el módulo por medio del puerto ethernet. Esta aplicación viene con todo lo necesario para poder modificar los parámetros de red, velocidad de transmisión del puerto serial y opciones en general. A continuación se mostrará su uso y modo de instalación.
Descargue el archivo disponible en el sitio web de OLIMEX y descomprima en la carpeta deseada.
Luego se presiona OK y se siguen las instrucciones para instalar. El programa se comenzará a instalar, mostrando lo siguiente:
Luego se ejecuta y se llegara a la siguiente pantalla:
Configuración de red
A continuación revisaremos cada una de las opciones de configuración.
En el programa mostrado en la siguiente figura se puede observar:
a) Version: Muestra la versión del firmware.
b) Enable Serial Debug Mode: si está activado, se pueden monitorear el estado y los mensajes del socket del WIZ110SR (listen OK, connect fail etc) a través del puerto serial.
c) Board list: si se presiona el botón “Search” {n)}, todas las direcciones MAC de la subred serán mostradas.
d) IP configuration method: Selecciona el modo de configuración de la IP. Estos pueden ser:
• Static: Ajusta el WIZ110SR con una dirección IP estática. Primero se selecciona la MAC que se quiere configurar desde el“Board List” {c)}. Con lo anterior se habilitan los campos “Local IP” {e)}, “Subset” {f)} y “Gateway” {g)}. Se presiona el botón “Setting” {o)} y se tendrá la IP deseada. Con esta opción, los campos “PPPoE ID” y “Password” {h)} se encontrarán deshabilitados.
• DHCP: Esta opción obtiene la dirección IP desde el servidor DHCP. Se debe seleccionar esta opción y luego presionar el botón“Setting”. Si se obtuvo la IP correctamente, entonces la dirección MAC del equipo aparecerá en el “Board List”.
• PPPoE: El WIZ110SR soporta PPPoE para usuarios ADSL. Cuando se selecciona, los campos “PPPoE ID” y “Password” serán habilitados.
e) Server IP / Port: Cuando el WIZ110SR se encuentra en el modo Cliente o Mixed, la IP y puerto del servidor deben ser configurados aquí. Así el WIZ110SR se conectará a esta dirección IP, y al puerto indicado.
f) Operation Mode: Indica el modo de operación de la red. Se permiten cuatro modos. Modo Cliente; Modo Servidor; Modo Mixed; y Modo UDP.
g) Use DNS: Si se habilita esta opción, se debe ingresar el nombre de dominio del servidor DNS.
h) Direct IP Search: Esta opción puede ser usado para buscar por otros WIZ110SR no instalados, dentro de la misma subred.
i) Boton Search: sirve para buscar todos los módulos WIZ110SR dentro de la misma LAN. Los dispositivos encontrados serán mostrados por su MAC dentro de “Board List”.
j) Botón Setting: completa y activa los cambios realizados. Al presionarlo el módulo se reiniciará con los cambios, los cuales son grabados en la EEPROM.
k) Botón Upload: Con este botón, el firmware del módulo se actualizará a través de la red. Se necesitan de 20 a 30 segundos para que el equipo se inicialice.
l) Exit: Cierra el programa de configuración.
Configuración del puerto Serial.
Esta pestaña permite configurar la salida del puerto serial. Tiene lo básico para ajusta un puerto serie según se muestra en la siguiente figura:
a) Speed: Velocidad de conexión.
b) Databit: número de bit de datos.
c) Parity: Paridad.
d) Stop bit: bit de parada de los datos.
e) Flow: Selecciona el control de flujo por harware, software o ninguno de los dos.
Una vez configurado los valores se debe presionar “Setting” para que los cambios tengan efecto y sean almacenados en el equipo, estos cambios quedan incluso después de apagar el modulo.
Opciones de configuración.
Permite ajustar la configuración de la conexión y de los paquetes de datos.
a) (s) Inactivity time: Después de que se ha establecido la conexión, si ha pasado el tiempo indicado aquí, la conexión se cerrará. El valor por defecto es ‘0’, para el cual esta función estará desactivada.
b) (t) Data Parking Condition: Indica cómo los datos son empaquetados para enviarlos por la salida Ethernet.
• Time: Si no hay datos nuevos por un tiempo dado por este campo, entonces toda la información guardada en el buffer de entrada será enviada por Ethernet.
• Size: cuando llegan los suficientes datos como para alcanzar este valor, se envían inmediatamente.
• Char: Los datos son recibidos hasta que se reciba un carácter especial, para el cual la información serán enviados.
c) (u) Password: sirve para bloquear el acceso de clientes a los cuales no se les permite la conexión. Esta función sólo puede operar en el modo Servidor TCP.
d) (v) Serial Configuration: Cuando se habilita esta opción, el módulo se puede configurar no utilizando la red, sino que el puerto serial.
Ejemplos de configuración
A continuación veremos 3 ejemplos de configuración:
1. Conexión serial transparente entre 2 equipos: Se ocupan 2 equipos Wiz110sr creando una conexión entre 2 puertos seriales.
2. Conexión serial vía WinSock: Se conecta un equipo serial a través de la ip del equipo Wiz110sr, se utiliza un solo equipo Wiz110sr.
3. Conexión usando puertos virtuales: se ocupa un solo equipo Wiz110sr, y mediante un programa se asigna un puerto COM virtual a la ip de este.
Conexión serial transparente entre 2 equipos
Utilizamos esta configuración cuando tenemos de equipos seriales que deben ser comunicados entre sí utilizando la red Ethernet. Este tipo de conexión permite tener el equipo serial a la distancia que la red de área local lo admita utilizando cableados Ethernet pre existentes.
Para crear esta conexión necesitamos 2 conversores conectados a la red local, uno en el PC y el otro en el equipo de conexión serial que se desea conectar
Diagrama de conexión inicial.
Diagrama usando conversores
Configuración de los equipos
Se deben conectar los dos equipos a la red de área local y alimentarlos con fuente de 5v, luego ejecutamos el programa de configuración del modulo desde cualquier pc que este dentro de la misma red.
Deben aparecer dos equipos en la ventana de configuración (board list) después de hacer clic en el botón “search”
Los equipos deben configurarse en modo “mixed” para que ambos funciones como servidor y cliente a la vez.
La configuración que ocuparemos en este caso es la siguiente.
Es importante que la ip asignada como server al equipo 1 sea la ip de servidor asignada al equipo 2 y viceversa según lo detallado en el diagrama superior, asi los equipos se comunicaran y el puerto serie conectado al WIZ100SR 1 se replicara en el WIZ100SR 2
Todo lo entre por el puerto serie de un equipo saldrá por el puerto serie del otro y viceversa.
Ejemplo 2: Conexión serial vía WinSock
Esta configuración se ocupa cuando queremos tenemos un equipo con conectividad Ethernet (PC) y otro con conectividad serial y queremos comunicarlos entre sí.
Para reconocer el WIZ110SR, se debe conectar el módulo con un cable de red a la red de área local en la cual estamos trabajando.
Se conecta el WIZ110SR a la red con el cable y luego se alimenta con 5V (centro positivo) Se ejecuta el programa y se presiona el botón Search (el funcionamiento de las otras opciones se explica en la sección siguiente) para lo cual aparecerá la siguiente ventana:
Por defecto el módulo tendrá una dirección IP, subred y Puerta de Enlace (Local IP, Subnet y Gateway respectivamente). Configuramos el modulo para que pertenezca a nuestra red.
La información que se utilizará será la dirección IP y la máscara de subred. La máscara indicará las direcciones IP que se encuentren dentro de la misma subred. El módulo WIZ110SR necesita tener una dirección IP tal que sea reconocida como una subred. Por esta razón tiene que tener el mismo IP que el PC pero sólo hasta los 255 indicados en la máscara. En este caso la dirección IP del PC es 192.168.1.140 y la máscara es 255.255.255.0 por lo tanto el módulo debe tener una dirección IP del estilo 192.168.1.X. Nosotros elegimos la dirección IP 192.168.1.10 con la misma máscara 255.255.255.0 y el Gateway igual a 192.168.1.1 usando el puerto 5000. Para la dirección del Server IP seleccionamos 192.168.1.10 con el mismo puerto 5000. Esta configuración se ve reflejada en la figura anterior.
Para obtener la información de la ip y el grupo de trabajo en el cual trabaja el PC, se ingresa al menú Inicio y se hace click en Ejecutar (este menú depende de la versión de Windows que se esté utilizando) y se escribe CMD. Aparecerá la ventana de comandos de Windows. Ingrese ipconfig para obtener la información de red de su PC. Debería aparecer algo como lo siguiente:
Configuramos el módulo de la siguiente manera para que pertenezca a nuestra red, en este caso según la configuración detallada en la imagen anterior debería quedar configurado de la siguiente forma:
Para programar el módulo simplemente se selecciona desde la Board List, se escriben los nuevos valores y se presiona el botón Setting. Para comprobar el funcionamiento se puede utilizar el HyperTerminal de Windows (en el caso de Windows Vista y Windows 7 se devera descargar un HyperTerminal compatible). Para ello se debe conectar el módulo al puerto serial por medio de una conexión NULL MODEM. Esta conexión se muestra en la siguiente figura:
Si el puerto COM seleccionado corresponde al COM1, entonces la configuración se vería como sigue:
La conexión por el lado de red se realiza utilizando otra ventana de HyperTerminal con la siguiente configuración.
Se debe escribir el puerto configurado anteriormente junto con el IP del módulo que en este caso corresponde a 5000 y 192.168.1.10 respectivamente. Al momento se presionar Aceptar, todo lo que se escriba en la ventana del puerto de red aparecerá en la ventana del puerto serial COM1 y viceversa. Esto se muestra en la siguiente figura:
Si se termina la conexión desde la ventana de Puerto de red, en el Puerto serial aparecerá un mensaje indicando que la conexión se cerró y si se vuelve a conectar aparecerá un mensaje indicando que la conexión se encuentra en buen estado. Se vería así:
Esta conexión se utiliza cuando queremos conectarnos al equipo serial a través de la ip del módulo Wiznet.
Ejemplo 3: Conexión usando solamente un conversor Wiznet a través de puertos virtuales.
Esta conexión se utiliza para conectar un equipo serial a la red. Tiene la misma funcionalidad del ejemplo 1, pero ocupando un solo Módulo. Para crear esta conexión necesitamos un programa que cree puertos COM virtuales los cuales los asignaremos a la ip del equipo Wiznet.
Primero configuramos el equipo Wiznet esto debe ser según la siguiente imagen.
A diferencia del ejemplo anterior, el quipo debe estar configurado como servidor “server”, para la cual de debe hacer clic en la opción.
La información que se utilizará será la dirección IP y la máscara de subred. La máscara indicará las direcciones IP que se encuentren dentro de la misma subred. El módulo WIZ110SR necesita tener una dirección IP tal que sea reconocida como una subred. Por esta razón tiene que tener el mismo IP que el PC pero sólo hasta los 255 indicados en la máscara. En este caso la dirección IP del PC es 192.168.1.140 y la máscara es 255.255.255.0 por lo tanto el módulo debe tener una dirección IP del estilo 192.168.1.X. Nosotros elegimos la dirección IP 192.168.1.10 con la misma máscara 255.255.255.0 y el Gateway igual a 192.168.1.1 usando el puerto 5000. Para la dirección del Server IP seleccionamos 192.168.1.10 con el mismo puerto 5000. Esta configuración se ve reflejada en la figura anterior.
Para obtener la información de la ip y el grupo de trabajo en el cual trabaja el PC, se ingresa al menú Inicio y se hace click en Ejecutar (este menú depende de la versión de Windows que se esté utilizando) y se escribe CMD. Aparecerá la ventana de comandos de Windows. Ingrese ipconfig para obtener la información de red de su PC. Debería aparecer algo como lo siguiente:
Configuración del puerto virtual.
Para poder crear un puerto virtual, ocupamos el siguiente programa gratuito “HW VSP3 – Virtual Serial Port(http://new.hwg.cz/download/sw/version/hw-vsp3-single_3-0-37.exe)”
Este programa crea fácilmente puertos COM virtuales, Este software es para conversores de otro tipo, así que se debe bajar la versión singleport. La única pestaña que necesitaremos usar en el cuadro de dialogo de este software es la que dice “Virtual Serial Port”, las demás son para el hardware propietario de ellos.
Se debe tener presente al instalar el software que hay que seleccionar la instalación como “standalone” como se muestra en la siguiente imagen.
Una vez instalado el software lo ejecutamos y nos vamos a la pestaña de “Virtual Serial Port”.
Se debe asignar un número de puerto, ingresar la ip del modulo Wiznet, configurada anteriormente, y el puerto, luego crear la conexión presionando “create COM”.
Ya creado el puerto COM, en este caso COM 3 podemos realizar la siguiente prueba, conectamos el Wiz110sr a un puerto COM del PC y abrimos dos ventanas de HyperTerminal una con conexión al puerto COM del PC la otra al Puerto Virtual creado.
La ventana de arriba corresponde a el puerto COM del PC, la de abajo al COM virtual configurado en COM 3, todo lo escrito en la ventana 1 debe verse en la ventana 2 y viceversa.
Nota: Cualquier sugerencia, realizarla a la dirección [email protected] o en sitio web de MCI, http://www.mcielectronics.cl