網絡IO控制單芯片

發布時間：2019-09-19 作者：上海卓嵐 瀏覽量：8351

ZLAN1043是單芯片以太網轉串口芯片，除此之外，它還具有Modbus TCP轉RTU、定時發送心跳包、發送注冊包、JSON轉Modbus RTU、MQTT網關等功能，本文主要介紹ZLAN1043的網絡IO控制功能。

網絡IO控制器是通過網口對設備的數字量輸入（DI）進行讀取對數字量輸出（DO）進行控制的一種設備，成品設備比如ZLAN6042（4路DI/DO控制器）、ZLAN6842（8路DI/DO控制器）等。本文介紹ZLAN1043芯片如何設計ZLAN6042、ZLAN6842類似產品的方法。

ZLAN1043設計網絡IO控制器的優點包括：

1.只要一顆核心芯片配合一些電阻電容即可實現DI/DO。使用簡單，性價比高。

2.無需復雜的網絡編程，純硬件設計，只需要配置各種DI/DO輸入對應的網口指令即可。

3.網絡控制指令可自定義，最常用的是Modbus指令。

4.目前支持8個DI/DO（DI/DO加起來為8個），DI/DO可以在使用時定義。

網絡IO的參考原理圖如圖2、圖3所示。

由以上電路圖可知，使用ZLAN1043進行設計網口IO控制器，外部只要提供3.3V和1.8V的電源、網口即可。關于8個GPIO的引腳定義請參考相關文檔。當作為輸入時GPIO可以用1K上拉；當作為輸出時，對驅動繼電器等大電流器件驅動時，請使用三極管、達林頓管等進行電流放大。

將提供的8個引腳定義為PIN[1]…PIN[8]。使用配置工具ZLVircom可以設置每個引腳為輸入還是輸出。若為為輸入，則設置網絡查詢和返回指令的格式，可以為Modbus TCP或者自定義協議，若為自定義協議則輸入自定義命令的格式。可以設置控制PIN[1]…PIN[8]輸出高電平和低電平對應的網絡控制指令的格式。

設計完畢后將設計文件通過網口下載到ZLAN1043芯片內部，重新上電后，芯片會接受剛剛設計的網絡命令，實現網絡DI/DO功能。

如果設備和計算機都在局域網內部，建議配置芯片為采用TCP服務器工作模式（默認模式）。如果是控制的服務器在公網，且具有公網IP，建議采用TCP客戶端模式，配置ZLAN1043連接到這個公網服務器。

如果通過P2P模式進行遠程IO的輸入輸出請使用ZLAN1043N芯片。關于P2P的使用請參考卓嵐P2P相關文檔。