IPort-3嵌入式以太网转串口模块：功能、配置与应用全解析

在嵌入式设备开发中，实现串口与以太网之间的数据转换是一项常见且重要的任务。IPort-3嵌入式以太网转串口模块为我们提供了一个高效、灵活的解决方案。今天，我们就来深入探讨一下这款模块的各项特性、配置方法以及实际应用。

文件下载：IPort-3.pdf

一、功能简介

1.1 模块概述

IPort-3是广州致远电子有限公司推出的多功能嵌入式以太网串口数据转换模块，它集成了TCP/IP协议栈，能帮助开发者轻松为嵌入式设备添加网络功能，节省开发时间和成本，让产品更快进入市场。该模块具有10/100M自适应以太网接口，串口通信波特率最高可达921.6Kbps，支持多种工作模式，并且是IPort-2模块的升级版，功能完全兼容且性能更优。

1.2 功能特点

• LAN方面：具备10/100M自适应以太网接口，支持AUTO MDI/MDIX，可使用交叉或平行网线连接。内置服务器方便网页配置，网络断开时自动断开连接以保证网络可靠。支持域名访问和多连接，还具备先进安全机制，可设置最多8个认证IP或IP段进行防火墙筛选。
• 串口方面：波特率在300bps - 921.6Kbps之间可任意设定，支持灵活的串口数据分帧设置。还支持虚拟串口工作方式，提供Windows虚拟串口驱动，方便串口设备无缝升级到以太网通讯。
• 工作模式：支持TCP Server、TCP Client、UDP和Real COM等多种工作模式，工作端口、目标IP地址和端口均可设定，同时支持UDP多播模式。
• 软件资源：提供通用配置函数库，方便多种开发工具进行二次开发；兼容Socket工作方式，上位机通讯软件编写遵循标准规则；提供Windows平台配置软件函数库，包含简单易用的API函数库。
• 配置方式：支持本地和远程系统固件升级，可通过AT命令、Web浏览器等多种方式进行配置。

1.3 产品特性

• 硬件方面：采用32-bit ARM Cortex - M3微控制器，以太网支持10/100Mbps，内建2KV电磁隔离保护。
• 串口通讯参数：支持多种校验、数据位、停止位设置，无流控，波特率范围广。
• 软件资源：支持多种网络协议和工具软件，提供多种配置方式。
• 电源：输入3.3V DC，满载电流195mA。
• 机械参数：尺寸为33×16.8×13.6(mm)，工作温度范围为商业级 -25~75℃。

二、硬件部分说明

2.1 硬件电路说明

IPort-3模块有2排外引管脚，分别为6针。各管脚有明确的功能定义，如COM_CFG为串口配置控制脚，RST为复位管脚等。使用时需注意保留管脚应悬空。评估板为模块测试和应用提供了示例平台，上面有5V DC供电电源接口、IPort模块插座、RS - 232接口等。不过该模块没有RS - 485数据收发方向控制端，不能使用评估板上的RS - 485接口。评估板采用5V供电，RST按键可用于模块复位。同时，用户还需了解功能管脚的跳线设置和串口跳线说明。

2.2 硬件连接使用说明

模块一般用于二次开发，可将产品从串口升级到以太网接口。评估板加模块可实现桥接功能，让PC机通过网络控制用户设备。测试时，使用评估板配套的网线和串口线连接PC机和评估板，通过ZNetCom软件进行数据收发测试。

2.3 常用应用参考

• TTL电平应用：模块的第10、11引脚的TTL电平TX、RX线需与底板的RX和TX交叉连接。
• 232电平应用：可通过在模块上加232电平转换芯片实现，需参考相应的连线示意图。

三、工作模式

3.1 TCP Server模式

在此模式下，模块等待客户端连接，建立连接后可进行双向数据通信。客户端通过网口对应的“工作端口”连接模块。

3.2 TCP Client模式

模块主动与预先设定的TCP服务器连接，若连接不成功会不断尝试。TCP服务器的IP和端口由“目标IP”和“目标端口”确定，模块会依次尝试连接4组参数指定的服务器。

3.3 Real COM模式

实际工作于TCP Server模式，上位机后台服务程序主动连接模块，在PC端增加一个串口，可实现“PC机通过串口与串口设备通信”方式的无缝升级。

3.4 UDP模式

使用UDP协议进行数据通信，不基于连接，通信速度快但可靠性需上层协议保证。可将设备配置成组播模式，在组播地址符合标准时，多个设备加入同一组播后可通过组播端口号通讯。模块使用“工作端口”接收数据，串口端收到的数据将发送到4组有效“目标IP”的“目标端口”。

四、IP地址获取与网段检测

4.1 设备IP出厂设置

IPort-3模块默认IP地址为192.168.0.178。

4.2 用户获取设备IP

当忘记模块IP或使用DHCP协议自动获取IP时，可通过ZNetCom软件获取。具体步骤为连接硬件、安装软件、运行软件搜索设备。若搜索不到设备，需按相应步骤排查，如检查供电、选择网卡、更新软件、确保网络设置正确、关闭防火墙等。

4.3 PC机与模块网段检测

使用PC机与模块通信前，需保证两者在同一网段。可按流程检查设备是否和PC机在同一网段，设置好IP后即可通信。

五、配置方法

5.1 ZNetCom软件配置

ZNetCom软件可实现获取模块IP、查看和更改配置参数、升级固件等功能。安装软件后，通过搜索设备获取模块信息，可修改配置信息，但需输入设备配置密码。软件还提供配置信息导入/导出功能，方便批量修改设置。若模块配置出错，可通过配置软件或硬件方式恢复出厂设置，固件升级也通过该软件进行。

5.2 使用AT命令配置

模块支持通过串口或网络的AT命令配置，可使用超级终端工具进行。使用时可选择COM或TCP/IP连接方式，并设置相应参数。AT命令支持标准格式，有多种命令类型和返回值。模块的AT命令包括控制命令、设备信息配置命令和串口信息配置命令，可根据需求进行设置。

5.3 Web浏览器配置

打开浏览器输入模块IP地址，可进入登录界面。有访客设置模式和管理员配置模式，访客模式下输入“guest”和密码进入访客配置界面，管理员模式下输入“admin”和密码进入管理员配置界面。管理员可进行功能设置、更改密码、备份恢复等操作。

六、固件升级

6.1 本地固件升级

通过ZNetCom软件进行，搜索设备、获取设备信息后，选择“升级固件”功能，输入密码并选择升级文件即可开始升级。

6.2 远程固件升级

先使模块进入BootLoader状态，然后使用TCP&UDP测试工具，设置目标IP和端口，选择发送文件进行升级。

七、总结与思考

IPort-3嵌入式以太网转串口模块功能强大、配置灵活，能满足多种嵌入式设备的网络连接需求。在实际开发中，工程师需要根据具体应用场景选择合适的工作模式和配置方法，同时要注意硬件连接和参数设置的正确性。大家在使用这款模块的过程中，有没有遇到什么特别的问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。

希望这篇文章能帮助大家更好地了解和使用IPort-3模块，让我们在嵌入式开发的道路上不断探索和前进。