原创 智能电表应用模块WIZ-SM10 数据手册

       WIZ-SM10 是WIZnet公司生产的一款专门应用于智能电表的应用模块，有2个串口接口的串口转以太网，支持ADSL连接和认证配置（PPPoE），支持固定IP、DHCP、PPPoE和DNS功能，支持mSD数据登入，支持10/100Mbps以太网，串口通信速度高达230Kbps。如下图所示：

今天给大家介绍一下有关WIZ-SM10的数据手册，以供参考。

1. 简介

WIZ-SM10 模块是专为串口转以太网应用而设计的，特别是使用2个UART和SPI等接口的智能测量装置。RS-232，RS-485，M-bus，MicroSD 存储器，Wi-Fi和Zigbee模块，他们都可以通过WIZ-SM10的UART和SPI接口连接到一起。

在配件方面，WIZ-SM10有着与之匹配的固件代码和配置工具。用户可以使用这些有用的配件来开发自己的应用程序。

1.1 主要特点

• 2个端口的串口转以太网网关
• 为串行配置提供多种串行命令
• 静态 IP, DHCP, PPPoE
• DNS
• 配置工具程序
• 10/100 Mbps 以太网和 230Kbps 串口通信
• 用于记录数据日志的mSD
• 用于连接外部设备的 UART 和 SPI 接口

1.2 产品规格

表 1. 产品规格

 1.3 WIZ-SM10 方框图

下图就是WIZ-SM10的模块图。通过SPI接口连接在一起的STM32F103和W5100各自作为单片机和以太网通信芯片工作。mSD或者其他的SPI设备可以通过STM32F103的另一个SPI接口连接在一起。通过使用STM32F103的UART2也可以进行RS485串口通行。

1.4 WIZ-SM10 硬件接口

 模块的主要组成部分如下：

正面

-. W5100

-. STM32F103

-. Serial flash (可选)

背面

-. Connector (2mm 间距)

图 1. WIZ-SM10 硬件接口

2.    硬件规格

 2.1 尺寸

图 2. WIZ-SM10 尺寸 (单位: mm)

2.2 接口规格

表 2. 排针接口引脚分配

3.    WIZ-SM10 基板

WIZ-SM10 基板用于评估 WIZ-SM10 的性能。基板的主要组成部分如下。

3.1 WIZ-SM10基板的硬件接口

3.1.1 电源

5V和3.3V电源可以通过USB接口和相关稳压器获得。如果电源设置正确，LED指示灯D4将会亮起。SW3是电源开关。SW2是低电平使能的复位开关。

3.1.2 mSD 接口

mSD可以通过连接到单片机的SPI接口进行控制。如果将mSD存储器正确放置到mSD接口，就可以进行数据读写。这使得用户可以对数据进行存储，例如，存储为FAT32文件系统。

3.1.3 JTAG 接口

20针JTAG接口可用。用户可以通过该接口对他们的开发进行调试。

3.1.4 LED状态显示

当STATUSn引脚(STATUS1, STATUS2)和与之对应的LED连接正确时，就可以通过固件控制LED的开关。

 3.1.5 编程接口(J5, SW1)

1) 短接J5之后，BOOT0信号将会被激活。这时，如果用户按下SW1，他就可以使用“STMicroelectronics flash loader”(由ST公司开发)软件来写入单片机的闪存。(对于WIZ-SM10，用户通常使用“STMicroelectronics flash loader”来更新固件文件UART_boot和Network_boot)

2) SW1引脚连接到SW_INPUT上。当用户按下SW1时，SW_INPUT引脚变成低电平。

3)当J5处于正常状态时(非短接)，上电之后，已经加载的UART引导程序将会运行。该引导程序首先检查SW_INPUT是否是低电平。如果是低电平的话，则显示应用程序固件更新菜单，你就可以使用出口更新固件。也就是说，如果用户想要看到固件更新菜单，他们就必须一直按住SW1，然后按下SW2复位系统。

3.1.6 SPI 接口

J14展示了SPI的接口电路。GPIO0引脚是低电平使能的CS引脚.

3.1.7 串行接口

通过相应的RS232收发器，UART1和UART2各自连接到P1和P2的DB9接口。除了基本的TX和RX通信，亦可进行RTS和CTS通信，这样更好地将I/O利用起来。WIZ-SM10基板提供了UART1的信号接口，如下图所示。因此UART1可以用于其他目的，例如I/O。

如果用户想使用TTL电平的UART信号，请分别短接跳线JP3，JP4，JP5和JP6的2^nd和3^rd的引脚。

通过正确配置JP7和JP8，UART2可以用于RS232串口通信和其他目的，例如RS485串口通信。如果使用RS485，请短接JP7和JP8的2,3脚。如果使用RS232，请短接JP7和JP8的1,2脚。

4. 开始使用

4.1 硬件连接

为了正常使用WIZ-SM10，部分引脚必须正确配置。

4.1.1 电源和地

-. 3.3V电源: JP2.1, JP2.3

-. GND: JP2.5, JP2.7, JP2.8, JP2.19, JP2.20, JP1.2, JP1.3, JP1.14

4.1.2 复位

-. JP2.17:为了正常初始化，外部复位是必要的。

4.1.3 变压器接口

根据下图，JP1.4, JP1.6, JP1.10, JP1.12 和 JP1.8 应该连接到变压器上。

关于/ACT_LED和/LINK_LED信号，用户连接2个LED，用于检查变压器的连接或激活状态。

4.2 配置工具

当完成上面提到的相关步骤和网线连接之后，用户可以使用相应的附件配置工具来查找WIZ-SM10。如果WIZ-SM10的网络参数与配置工具处于相同的局域网时，WIZ-SM10的MAC地址将会在配置工具中列出。

为了能够查找到WIZ-SM10，配置工具应当使用UDP广播数据包。

下图就是执行查找设备后配置工具的正常界面截图。

Of course, users can also change their configuration using this configuration tool.

5. WIZ-SM10 开发环境

用户可以根据自己的开发条件来修改源代码。关于编译器，我们建议用户使用IAR Workbench for ARM。

5.1 S源代码

WIZ-SM10的源代码由APP，library，Boot和Boot_UART组成，如下图所示。

Boot指的是通过以太网启动应用程序固件更新的引导程序。

WIZ_SM10_APP.eww是IAR Workbench的具体工程文件。双击该文件，用户就可以在IAR Workbench中浏览并修改相关的源代码了。

我们提供的应用程序从地址为0x4000处开始运行，因为网络引导程序和UART引导程序存储在0x0000~0x3FFF。

5.2 固件下载

使用UART引导程序的方式来下载固件十分方便。下面视具体的步骤：

1)     关闭基板上的电源然后短接J5.

2)     通过串口线连接到PC的COM口，然后再打开基板上的电源。

3)     使用Flash Loader程序配置COM端口。

4)     如果COM口设置正确，点击下一步，然后你将看到如下内容。

5)     点击下一步，在该对话框中选择WIZ_SM_UART1_Boot.bin。

WIZ_SM_UART1_Boot.bin的路径如下:

\Boot_UART\IAP\project\EWARM\BOOT_FLASH\Exe.

6)     点击下一步，写入闪存。

7)     在6)完成之后，点击关闭，关闭Flash Loader程序。

8)     关闭电源。改变J5为正常状态。(非短路)

9)     打开电源，然后UART引导程序将会运行。该引导程序首先减产JP1的9^th引脚(SW_INPUT)是否是低电平。如果是低电平的话，将会显示固件更新菜单，你就可以使用串口来更新固件。

接下来的两幅图分别显示了串行配置窗口和固件更新菜单。

10)     用键盘键入“1”，将会显示字符串“Waiting for the file to send”。

11)     在终端菜单工具栏中选择“Transmit(T)”将会出现一个新的窗口。在这个窗口中，用户应该选择他们的应用程序固件，并设置发送协议为选中模式（Y Modem）。最后，按下“Send”按钮，固件即发送至单片机。

12)     现在，用键盘键入“2”来运行下载好的应用程序固件。

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