网络控制IO模块：WIZ220IO / WIZ220IO-EVB
WIZ220IO是一款嵌入式远程 I/O模块，它能通过因特网在远程控制和监测I/O端口。可以使用Windows应用程序或嵌入式网络服务器检测并控制I/O端口。WIZ220IO支持16个数字I/O端口和4个模拟I/O。另外，固件和嵌入式网页也可以通过以太网进行远程更新。
WIZ220IO-EVB 是评估底板，用户可用它迅速地评估WIZ220IO模块。该评估板有8个开关用于数字输入测试，8个LED用于数字输出测试和一个可变寄存器用于模拟输入测试。
1. 简介1.1. 主要功能n 以HTTP 服务器运行
n 使用 W7100，全硬件TCP/IP协议栈的一体化嵌入式网络 MCU
n 提供容易控制、监测和配置的配置工具程序
n 支持10/100Mbps以太网
n 8个数字输入端口
n 8个数字输出端口
n 2个有12bit分辨率（resolution）的模拟输入端口(电压型Voltage Type)
n 2个有12bit分辨率（resolution）的模拟输出端口 (电压型Voltage Type)
n 1 UART输出端口
n 到特定主机的数据采集和发送
n RoHS 认证
1.2. 说明
表 1. WIZ220IO 说明
表 2. WIZ220IO底板说明
1.3. 方框图
图 1. 方框图
WIZ220IO不仅包含I/O控制和监测，而且还包括I/O值传送功能。
用户可在远程主机PC通过网络浏览器控制或监测，通过WIZnet提供的配置工具程序配置模块的环境参数并且检查IO状态。
WIZ220IO的接口由数字接口和模拟接口组成。WIZ220IO支持12bit分辨率的模拟I/O，3.3V 数字输出和最大5.5V的数字输入。数字I/O在内部上拉。用户可用网络浏览器或配置工具远程控制这些接口。 同样地，用户可以通过从通知（notification）端口发送控制数据以控制输出端口。
2. WIZ220IO底板WIZ220IO模块可用底板进行测试。
图 2. WIZ220IO 底板布局
① WIZ220IO模块接口
它是 WIZ220IO 模块的一个接口。
[注意] 当在底板上安装模块时，注意观察引脚的位置和排列。不正确的安装可导致WIZ220IO模块和底板的损坏，产品保修不包括这些损坏。
② LED
8个LED指示每一个数字输出端口。当端口信号是低电平时, LED灯就会亮。
③ 开关
8个开关控制每一个数字输入端口。打开开关后，数字端口信号将会变成低电平。
① D-SUB9
该接口是一个UART口。WIZ220IO的UART端口可用于通过网页调试消息或数据输出。支持RTS/CTS流控制。
② 电源
在连接直流5V (min 500mA)适配器之后，电源可用电源开关控制。
[注意] 当连接电源适配器后，观察极性和电压。不正确的输入极性或电压可能导致WIZ220IO模块和底板的损坏，产品保修不包括这些损坏。
⑥ 电源开关
它控制WIZ220IO模块和底板的电源：
⑦ 恢复出厂设置按钮
恢复出产按钮可恢复配置参数到出厂默认值。要复位模块参数到出厂默认值，上电后按下出厂复位按钮。
⑧ 可变电阻 (VR)
可用可变电阻控制模拟输入值。WIZ220IO的模拟输入是电压型（voltage type）且范围是从0V 到Vcc(5V)。同样地，因为每一个输入端口有12bit的分辨率，它的值被转换为 0~4095。
图 7. WIZ220IO底板的可变电阻电路
⑨ 模拟输出通孔
可通过用户应用连接到外部设备。每一个端口以电压电平输出它的值，输出电压的范围是 ‘0~4V’。最大输出值是4095，产生4V电平。孔间距是2.54mm。
3. 配置工具配置工具支持以下的主要功能。配置工具的所有功能可通过以太网远程实现。
- 改变模块的配置
- I/O 监测和控制
- 固件升级
- 网页升级
3.1. 基本描述
图 8. 配置工具
- FW Version: 显示固件版本。
- Enable Serial Debug Mode：如果选择了该模式，可以通过串口终端检测状态和socket消息(监听OK，连接失败等)。
- Board List：如果点击了“SEARCH”按钮，将显示同一个子网中的所有MAC地址。当点击“Direct IP Search”并输入特定的地址，板列表将显示它的MAC地址。
- Direct IP Search：直接IP搜索可以用于搜索不在同一个子网中的WIZ220IO。如果选择了直接IP搜索，配置工具使用TCP而不是UDP广播搜索模块。因此，搜索将用到诸如IP地址、子网掩码和网关这样的模块网络信息。
[注意] 如果模块没有有效的网络信息，直接IP搜索不可用。如果模块连接到NAT或私有网络, 不可从外部连接到模块。
- Search：搜索功能用于搜索存在同一个LAN中的所有模块。通过使用UDP广播，同一个子网中的所有模块将被搜索到。
被搜索到的模块将以MAC地址显示在“Board Lis”中。
- Setting：该功能完成配置改变。如果从“Board List”中选择了MAC地址，将显示模块的当前配置值。改变配置值并点击“Setting”按钮以完成配置。在那之后，模块将用改变的配置初始化。
- Webpage：可以上传ROM图像（Image）文件到WIZ220IO的内部闪存。要了解更多信息，请参考 “3.6. Webpage Upload”。
- Upload：可以从以太网上传新的固件文件，要了解更多信息，请参考“3.5. Firmware Download”.
- Ping：通过ICMP协议测试WIZ2201IO模块与PC是否连通。在新的pop-up窗口输入主机IP地址后，点击“PING”按钮。然后，将显示它的结果。
- Firewall：它控制PC的防火墙配置。如果即使点击了搜索按钮板清单（board list）也没有显示，请检查PC的防火墙设置。
- Exit：关闭配置工具程序。
3.1. 网络标签（Network Tab）在配置工具的Network Tab中，可以设置网络信息和通知（notification）参数。网络信息用于通过以太网通信，网络信息包括IP地址、网关地址和子网掩码。如果模块不能被ISP供应商分配固定的信息，可以设置DHCP选项。通过设置DHCP选项，可以通过DHCP服务器分配网络信息。
通知（notification）选项用于每隔一个特定的时间段发送 I/O值到特定主机。在获得数据记录时是有用的。
图 9. 配置工具的网络标签
- IP Configuration Method：可以选择STATIC或DHCP。当网络资源可以给出固定的IP地址时，可以选择STATIC选项。当网络有类似于有DHCP功能的路由器这样的DHCP服务器时，可以选择DHCP选项。
- Local IP Address（本地IP地址）： WIZ220IO 模块的IP地址.
- Subnet Mask（子网掩码）： WIZ220IO模块的子网掩码.
- Gateway address（网关地址）：WIZ220IO模块的网关地址.
[注意] 确认输入正确的网络信息。如果输入错误的网络信息，可能会引起网络冲突或异常。
- HTTP Port Number（HTTP端口号）：可以改变网页的监听端口号。HTTP 默认端口号是 80。
- Notification Options – Protocol（协议）：WIZ220IO可以发送I/O值到特定主机。通知（notification）协议可以设置成TCP服务器或者TCP客户或UDP模式。“TCP Server”等待来自主机的连接请求，“TCP Client”尝试连接到主机的IP地址和端口号。在 “UDP”模式时，不定义连接建立。在设置主机的IP地址和端口号之后发送数据。
- Notification Options – Listen Port Number（监听端口号）：只在“TCP Server”模式时有效。WIZ220IO模块将接受用监听端口号连接。
- Notification Options – Remote IP Address（远程IP地址）/ Remote Port Number（远程端口号）：在“TCP Client”和“UDP”模式时有效。输入主机 IP地址和端口号。
- Notification Options – Keep TCP connection（保持TCP连接）：如果选择了该选项，WIZ220IO模块保持连接并发送keep-alive（保持激活状态）。如果不选该选项，模块在发送数据之后关闭连接。
- Notification Options – Time period to sending：用于设置发送时间间隔。输入‘0’到该参数可以禁止通知（notification）选项。
[注意] 在固件版本1.0中，该参数的值是1秒。从固件版本1.1起，该值是10ms。
3.3. Serial Tab（串口标签）串口标签用于UART配置。UART用于显示调试信息并通过网页输出UART数据。
- 速率：支持从1200bps到230400bps的波特率。
- 数据位：支持7bit 或8bit的数据位。
- 奇偶位：支持无，奇和偶三种奇偶位。
- 停止位：只支持 1bit。
- 流：支持流控制– 无，RTS/CTS。
3.4. Input / Output Tab（输入/输出标签）输入/输出标签用于I/O 控制和监测。当点击“Update I/O Status”按钮，将会显示I/O参数。
在数字（Digital）参数中，绿色的指示表示端口是高电平‘HIGH’，灰色的指示表示低电平‘LOW’。每一个端口可以在‘Digital Output Control’中选择复选框设成‘HIGH’，点击‘Update I/O Status’按钮。
模拟I/O 可从0 到4095，它有电压类型. 在模拟输入状态时, ‘4095’ 表示最大输入值，也表示 ‘5V_Input’ (Vcc) 值.但是, 模拟输出最大值 ‘4095’ 产生4V电压. 换句话说, 模拟输出最大值是4V.
[警告] 数字输入时，如果设置了底板的开关，模块认为它是低电平“low”。数字输出时，当模块是低电平“low”时，底板的LED变亮。
① 执行WIZ220IO配置工具并点击‘Search’按钮。
② 如果模块正确的连接到网络，其 MAC地址将显示在‘Board list’。
③ 在‘Board list’中选中该模块的MAC地址，并点击‘Upload’按钮。[警告] 通过以太网升级之前，应该设置正确的网络信息。配置工具自动发送ping请求，如果板子没有回应，将显示错误信息。
④ 当显示对话框时，选择二进制文件并点击‘OPEN’按钮。
[警告] 确认固件是专门为WIZ220IO使用的。
⑤ 可以看见如下所示的‘Processing’状态窗口。
⑥ 如果文件上传了，将显示 ‘Complete firmware uploading’消息。
① 执行WIZ220IO配置工具并点击‘Search’按钮。
② 如果模块正确的连接到网络，其MAC地址将显示在‘Board list’。
③ 在‘Board list’选择板子并点击‘web page Upload’按钮。
[警告] 通过以太网升级之前，需设置正确的网络信息。配置工具自动发送ping请求，如果板子没有回应，将显示错误信息。
④ 显示对话框时，选择Flash Rom File System (*.rom)文件并点击‘OPEN’按钮。
[警告] Flash Rom File系统应该用“Rom File Maker Tool rev3.0”创建。详细信息请参考“3.6.1. Use of Rom File Maker rev3.0”。
⑤ 文件上传后，将显示‘Complete webpage uploading’信息。
3.7. Rom File Maker rev3.0 （ROM文件制造版本3.0）Rom File Maker rev3.0适用于创建ROM Image的工具，ROM Image可以使网页存储在Flash存储中。
① 用‘Add Files’按钮选择网页。
[警告] 对一次选择的文件个数有限制。(正常情况下，可以一次最多选择15个文件)。如果有更过的文件，多次使用“Add Files”按钮。
② 选择‘Rom Image File’选项。如果点击‘Make Image’按钮，将创建‘*.rom’文件。
[警告] ROM 图像（image）大小是20476字节。如果文件大小超过20476字节，不能保证正常运行。
4. Notification Data Protocol（通知数据协议）WIZ220IO使用预先定义的通知（notification）协议传送I/O状态到特定服务器，并用接收到的命令控制输出
端口。该功能支持TCP和UDP。在TCP模式时，应该创建socket用于交换数据。
4.1. Sending Protocol（发送协议）要发送的I/O状态数据的长度总共是45字节，数据格式定义如下所示。
- 总数据大小：45字节
- [ID]，[MAC]，[IP]和[End char]字段是固定的
- 固件 v1.0中的发送数字值和上述表4的不同。当端口处于低电平时值是0×00,值 0×01表示端口处于高电平。
4.2. Receiving Protocol（接收协议）可通过通知（notification）端口控制数据传送和输出端口。请注意该功能只在固件v1.1或以后的版本中可用。
表 6.通知（notification）功能的接收参数描述.
- 总数据大小：59 字节
- 用户一次发送所有的控制数据
- 以下情况模块不控制输出端口：
n 不匹配的 ID值
n OP[n] 值不是 ‘O’(0x4F)
n 不匹配的 IP 值：以十六进制输入模块的 IP地址
n 不匹配的[End char]值
- 如果发送给模块的数据超过 59 字节，超出的数据将被忽略。
5. WIZ220IO 说明5.1. 电气特性
表 7. 电气特性
5.2. 排针引脚- 2×10双排引脚，间距（Pitch）2.54mm，高12mm
- 引脚长度 = 6mm
- 直线型
- 镀金
- 额定电流：1A
- 绝缘电阻：500Mohm
- 绝缘承受（Withstanding）电压：500VAC
5.3. RJ-45 接头
图 15. WIZ220IO模块尺寸
表 9. WIZ220IO 尺寸
以上就是WIZ220IO / WIZ220IO-EVB的用户手册，谢谢阅读，如果您有任何疑问，欢迎评论留言，我们将会及时回复！
