USR-K3

USR-K3 说明书 http://h.usr.cn USR-K3 说明书 文件版本：V1.2.6 济南有人物联网技术有限公司 第 1 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 功能特点  ARM 内核，工业级温度范围，精心优化的 TCP/IP 协议栈，稳定可靠  10/100Mbps 网口，支持 Auto-MDI/MDIX，支持交叉直连网线自适应  支持 TCP Server、TCP Client、UDP Client、UDP Server、Httpd Client 多种工作模式  内置网页，可通过网页进行参数设置，也可为用户定制网页；并且内置网页端口可设置（默认 80）  预留 485 使能引脚。  支持 RTS/CTS 硬件流控功能，支持 Xon/Xoff 软件流控  支持虚拟串口软件（USR-VCOM）  串口波特率支持 600bps~1Mbps；支持 None、Odd、Even、Mark、Space 五种校验方式  支持 Modbus 网关功能，工业现场使用更加方便  支持 Reload 按键，即硬件恢复出厂设置  RJ45 带 Link/Data 指示灯，网口内置隔离变压器，1.5KV 电磁隔离  全球唯一 MAC 地址（D8-B0-4C 开头），也允许用户自定义临时 MAC 地址  支持通过网络升级固件；支持域名服务器；支持 DHCP 自动获取 IP  支持 keepalive 机制，可快速探查死连接等异常并快速重连  支持账户跟密码，可用于网页登录以及网络设置，更安全  支持一路 Websocket 功能，实现网页与串口的数据双向传输 济南有人物联网技术有限公司 第 2 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 目录 USR-K3 说明书.........................................................................................................................................................1 1. 快速入门...............................................................................................................................................................5 1.1. 硬件测试环境.......................................................................................................................................6 1.1.1. 硬件准备.......................................................................................................................................6 1.1.2. 硬件连接.......................................................................................................................................7 1.2. 网络测试环境.......................................................................................................................................7 1.3. 默认参数测试.......................................................................................................................................7 1.4. 数据传输测试.......................................................................................................................................8 2. 产品概述...............................................................................................................................................................9 2.1. 产品简介...............................................................................................................................................9 2.2. 基本参数...............................................................................................................................................9 3. 硬件参数介绍.....................................................................................................................................................11 3.1. 引脚定义.............................................................................................................................................11 3.2. 尺寸图.................................................................................................................................................12 4. 产品功能.............................................................................................................................................................13 4.1. 网络基础功能介绍............................................................................................................................ 13 4.1.1. IP 地址/子网掩码/网关............................................................................................................. 13 4.1.2. DNS 服务器地址....................................................................................................................... 15 4.1.3. 硬件恢复出厂设置功能............................................................................................................ 15 4.1.4. WebServer................................................................................................................................. 15 4.1.5. 网络固件升级............................................................................................................................ 16 4.2. Socket 功能........................................................................................................................................ 16 4.2.1. TCP Client 模式特性................................................................................................................ 17 4.2.2. TCP Server 模式特性............................................................................................................... 17 4.2.3. UDP Client 模式特性................................................................................................................18 4.2.4. UDP Server 模式特性............................................................................................................... 19 4.2.5. Httpd Client...............................................................................................................................19 4.2.6. WebSocket................................................................................................................................. 20 4.2.7. 配套软件 VCOM(虚拟串口)....................................................................................................21 4.3. 串口功能.............................................................................................................................................22 4.3.1. 串口基本参数............................................................................................................................ 22 4.3.2. 流控介绍.....................................................................................................................................23 4.3.3. 串口成帧机制............................................................................................................................ 23 4.3.4. 类 RFC2217............................................................................................................................... 24 4.4. 特色功能.............................................................................................................................................25 4.4.1. 心跳包功能................................................................................................................................ 25 4.4.2. Modbus 网关功能.................................................................................................................... 26 4.4.3. 注册包功能................................................................................................................................ 27 4.4.4. 透传云功能................................................................................................................................ 28 4.4.5. 网络打印功能............................................................................................................................ 29 4.4.6. 自定义网页功能........................................................................................................................ 30 5. 参数设置.............................................................................................................................................................31 济南有人物联网技术有限公司 第 3 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 5.1. 6. 7. 8. 网络协议设置参数............................................................................................................................ 31 5.1.1. 设置软件设置参数.................................................................................................................... 31 5.1.2. 设置协议设置参数.................................................................................................................... 35 5.2. 网页设置参数.....................................................................................................................................35 5.3. AT 指令配置...................................................................................................................................... 39 5.3.1. 网络 AT 指令概述..................................................................................................................... 39 5.3.2. 串口 AT 指令概述..................................................................................................................... 39 5.3.3. AT 错误提示符.......................................................................................................................... 40 5.3.4. AT 指令集.................................................................................................................................. 41 联系方式.............................................................................................................................................................43 免责声明.............................................................................................................................................................43 更新历史.............................................................................................................................................................44 济南有人物联网技术有限公司 第 4 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 1. 快速入门 USR-K3 模块用于实现串口到以太网口的数据的双向透明传输，用户无需关心具体细节，模块内部完成协 议转换。串口侧是串口电平数据，以太网口侧是网络数据包，通过简单设置即可指定工作细节。参数可以通过 内置网页也可以通过设置软件进行设置，一次设置永久保存。 本章是针对产品 USR-K3 的快速入门介绍，建议用户系统的阅读本章并按照指示操作一遍，便于对本产品 有一个系统的认识，用户也可以根据需要选择感兴趣的章节阅读。针对特定的细节和说明，请参考后续章节。 如果在使用过程中出现问题，可以到官网参照我们的应用案例： http://www.usr.cn/Faq/cat-46.html 也可以将问题提交到我们的用户支持中心： http://h.usr.cn 除此说明书外，我们同时提供了基于本产品的软件设计手册、硬件设计手册、封装库等资料，方便用户设 计参考 下载地址：http://www.usr.cn/Product/131.html 图 1 济南有人物联网技术有限公司 资料下载页 第 5 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 1.1. 硬件测试环境 1.1.1. 硬件准备 快速测试所需如下：  USR-KX-EVK 测试底板一块（评估底板的产品链接：http://www.usr.cn/Product/151.html ）  DC5V 1A 电源一个  串口线一个  网线一根  USR-K3 一个  电脑一台 图 2 硬件准备材料 1. 测试目的  快速了解 USR-K3，对 USR-K3 有个基本的认知  测试产品基本功能。 2. 数据流向 图 3 济南有人物联网技术有限公司 数据流向 第 6 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 1.1.2. 硬件连接 为了测试串口到网络的通讯转换，我们将 K3(USR-K3，简称 K3，下同)接到评估板上，将评估板的串口通 过串口线（或 USB 转串口线）与计算机相连接，用网线将 K3 的网口和 PC 的网口相连接，检测硬件连接无错 误后，接入我们配送的电源适配器，给 K3 评估板供电，连接示意图如图所示： 图 4 硬件连接示意图 注：图示中电源和连接线要求均为有人配套电源和连接线。 1.2. 网络测试环境 为了防止用户在应用中出现搜索不到、ping 不通、还有打不开网页等问题。在硬件连接好之后，使用之前， 先对电脑进行如下内容的检查。 1) 关闭电脑的防火墙和杀毒软件（一般在控制面板里）。 2) 关闭与本次测试无关的网卡，只保留一个本地连接。 3) 必须设置电脑的 IP 为一个静态的与 K3 的 IP 在同一个网段的 IP，比如：192.168.0.201。 图 5 PC 机本地连接设置 1.3. 默认参数测试 表 1 设备默认参数 项目 用户名 济南有人物联网技术有限公司 内容 admin 第 7 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 密码 admin K3 的 IP 地址 192.168.0.7 K3 的子网掩码 255.255.255.0 K3 的默认网关 192.168.0.1 K3 端口 1 默认的工作模式 TCP Server K3 端口 1 默认的本地端口 23 串口波特率 115200 串口参数 None/8/1 http://h.usr.cn 1.4. 数据传输测试 上述步骤确认无误后，就可以进行串口与以太网口之间的双向通信了，操作步骤如下： 1) 打开测试软件“USR-TCP232-Test.exe”①，按照图 1 连接好硬件。 2) 网络设置区选择 TCP Client 模式，服务器 IP 地址输入 192.168.0.7，服务器端口号输入 23，点击连接 建立 TCP 连接，串口波特率设置为 115200，串口参数设置为 None/8/1，点击打开，打开串口。 至此，我们就可以在串口和网络之间进行数据收发测试了，串口到网络的数据流向是：计算机串口->K3 串 口->K3 以太网口->计算机网络；网络到串口的数据流向是：计算机网络->K3 以太网口->K3 串口->计算机串口。 具体演示如下图所示： 图 6 默认参数测试 ①有人网络调试助手下载连接：http://www.usr.cn/Download/27.html 济南有人物联网技术有限公司 第 8 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 2. 产品概述 2.1. 产品简介 超级网口 USR-K3 是一款全新的、小体积的串口转以太网模块，这是一款能实现网口与 TTL 串口之间直接 的数据透明传输的设备。本模块搭载 ARM 公司的 Cortex-M4 处理器，具有功耗低、速度快、稳定性高等优点。 本产品在体积上，宽度等同于普通的 RJ45 座，长度更是不到普通网口座的两倍，具有业界领先的超小体 积，并且在全速工作的时候电流仅为 120mA。 本产品在 USR-TCP232-M4 系列的硬件及软件基础上开发而成。内部集成了 TCP/IP 协议栈, 用户利用它 可以轻松完成嵌入式设备的联网功能，节省开发过程中的人力、物力和开发周期，使产品能更快的投入市场, 增 强竞争力。 本产品已经经过严格测试，在银行、公路、大型公司网络、摄像头的繁忙网络以及通过光纤转以太网等复 杂网络环境均有成功应用。 2.2. 基本参数 表 2 分类 硬件参数 软件参数 济南有人物联网技术有限公司 电气参数 参数 工作电压 数值 DC 3.0～3.6 V，（3.3V 最佳) 工作电流 120mA@3.3V 网口规格 RJ45、10/100Mbps、交叉直连自适应 封装形式 插针式封装 串口波特率 600～1M（bps） 网络协议 IP、TCP、UDP、DHCP、DNS、HTTP、ARP、ICMP、Web socket IP 获取方式 静态 IP、DHCP 域名解析 支持 用户配置 软件配置，网页配置,AT 指令配置 简单透传方式 TCP Server/TCP Client/UDP Server/UDP Client Modbus 支持 Modbus 网关 网页转串口 支持 WebSocket 通信方式的网页转串口 Httpd Client 支持 类 RFC2217 支持 自定义网页 支持 网络缓存 发送：16Kbyte；接收：16Kbyte； 串口缓存 发送：2Kbyte；接收：2Kbyte； 平均传输延时 局域网内 串口打包间隔 T2 < 300ms T3 < 300ms T5 < 3s 从透传模式切换至临时指令模式的时序： 1. 串口设备给模块连续发送“+++”，模块收到“+++”后，会给设备发送一个‘a’。 在发送“+++”之前的打包 时间内不可发送任何数据。 2. 当设备接收‘a’后，必须在 3 秒内给模块发送一个‘a’。 3. 模块在接收到‘a’后，给设备发送“+OK”，并进入“AT 指令模式”。 4. 设备接收到“+OK”后，知道模块已进入“AT 指令模式”，可以向其发送 AT 指令。 从 AT 指令模式切换为网络透传的时序： 1. 串口设备给模块发送指令“AT+ENTM”。 2. 模块在接收到指令后，回显“+OK”，并回到之前的工作模式。 5.3.3. AT 错误提示符 错误码如下表： 表 8 错误码 济南有人物联网技术有限公司 错误码列表 说明 -1 无效的命令格式 -2 无效的命令 -3 无效的操作符 -4 无效的参数 第 40 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 -5 http://h.usr.cn 操作不允许 5.3.4. AT 指令集 表 9 AT 指令列表 序号 指令 说明 1 E 查询/设置回显功能 2 Z 重启模块 3 VER 查询模块版本号 4 ENTM 进入透传模式 5 MAC 查询模块 MAC 6 RELD 恢复模块出厂设置 7 WANN 查询/设置 WAN 口参数 8 DNS 查询/设置域名解析地址 9 WEBU 查询/设置网页用户名和密码 10 WEBPORT 查询/设置网页端口号 11 SEARCH 查询/设置搜索关键字 12 PLANG 查询/设置网页语言 13 UARTN 查询/设置串口 N 参数 14 UARTTLN 查询/设置串口 N 打包参数 15 SOCKMN 查询/设置 N 串口 Socket M 的参数 16 SOCKLKMN 查询连接状态 17 WEBSOCKPORT1 查询/设置 WebSocket 端口号 18 REGENN 查询/设置端口 N 注册包类型 19 REGTCPN 查询/设置端口 N 注册包位置 20 REGUSRN 查询/设置端口 N 自定义注册包,仅支持 ASCII 21 REGCLOUDN 查询/设置透传云参数 22 HTPTPN 查询/设置 Httpd Client 的工作方式 23 HTPURLN 查询/设置 Httpd Client 的 URL 24 HTPHEADN 查询/设置 Httpd Client 的包头信息 25 HTPCHDN 查询/设置 HTP 去包头功能 26 HEARTENN 查询/设置心跳包使能 济南有人物联网技术有限公司 第 41 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 27 HEARTTPN 查询/设置心跳包发送方式 28 HEARTTMN 查询/设置心跳包时间 29 HEARTDTN 查询/设置端口 N 自定义心跳包,仅支持 ASCII 30 PDTIME 查询生产时间 31 MID 查询/设置模块名称 32 USERMAC 设置自定义 MAC 33 RFCENN 查询/设置 RFC2217 使能 34 SOCKSLN 查询/设置短连接功能 35 SHORTON 查询/设置短连接时间 36 RSTIM 查询/设置超时重启时间 37 UARTCLBUF 查询/设置连接前是否清理串口缓存 38 SOCKTONN 查询/设置超时重连时间 39 MODTCPN 查询/设置 Modbus Tcp 功能 40 MODPOLLN 查询/设置 Modbus 轮询功能 41 MODTON 查询/设置 Modbus 轮询时间 42 NETPRN 查询/设置网络打印功能 43 UDPONN 查询/设置 UDP 模式下不判断远程 IP 和端口号 44 CFGTF 设置将当前参数保存为用户默认参数 45 PINGN 设置 ping 功能目标 IP 并进行一次 ping 动作 46 HEARTUSERN 查询/设置端口 N 自定义心跳包,支持 ASCII 和 HEX 47 REGUSERN 查询/设置端口 N 自定义注册包,支持 ASCII 和 HEX 济南有人物联网技术有限公司 第 42 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 6. 联系方式 公 司：济南有人物联网技术有限公司 地 址：山东省济南市高新区新泺大街 1166 号奥盛大厦 1 号楼 11 层 网 址：http://www.usr.cn 用户支持中心：http://h.usr.cn 邮 箱：sales@usr.cn 电 话：4000-255-652 或者 0531-88826739 有人愿景：拥有自己的有人大厦 公司文化：有人在认真做事! 产品理念：简单 可靠 价格合理 有人信条：天道酬勤 厚德载物 共同成长 7. 免责声明 本文档提供有关 USR-K3 产品的信息，本文档未授予任何知识产权的许可，并未以明示或暗示，或以禁止 发言或其它方式授予任何知识产权许可。除在其产品的销售条款和条件声明的责任之外，我公司概不承担任何 其它责任。并且，我公司对本产品的销售和/或使用不作任何明示或暗示的担保，包括对产品的特定用途适用性， 适销性或对任何专利权，版权或其它知识产权的侵权责任等均不作担保。本公司可能随时对产品规格及产品描 述做出修改，恕不另行通知。 济南有人物联网技术有限公司 第 43 页 共 44 页 www.usr.cn USR-K3 说明书 http://h.usr.cn 8. 更新历史 版本号 修改说明 时间 V1.0.0 首版 2015-05-16 V1.1.0 采用新版说明书模式，全面修改说明书 2016-2-16 V1.2.5 加入串口介绍，AT 指令介绍等 2016-8-16 V1.2.6 增加 AT 指令，完善 AT 指令集，增加超时重启和短连接等功能描述 2017-05-03 济南有人物联网技术有限公司 第 44 页 共 44 页 www.usr.cn