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Modulo WI-FI HLK-RM04

Modulo WI-FI HLK-RM04

 

HLK-RM04

 

 

 

Prefazione

Il modulo Wi-FI HLK-RM04 permette di trasformare una porta UART/USART più comunemente conosciuta come seriale (come il protocollo RS-232 unica differenza i livelli dei segnali per cui necessiterebbe di un max232 per collegamento diretto esempio ad un PC ) in una porta  attestata su rete Ethernet e\o WI-FI, quindi, con le opportune configurazioni e strutture di rete permette a qualsiasi microprocessore (MCU) della microchip o ATmel (comunemente montati su schede Arduino) o quant'altro in grado di comunicare su porta UART/USART di raggiungere ed essere raggiunti da qualsiasi punto della terra e non solo! 

 

Le caratteristiche tecniche

HLK-RM04 PIN diagram

Per iniziare possiamo indicare le dimensioni del modulo Wi-FI HLK-RM04 che sono 29 mm * 40mm * 8.8 mm, dopo di ché possiamo elencare :

  • 2,4GHz 802.11 b/g/n  compatibile.
  • standard di rete su filo IEEE 802.3, IEEE 802.3u.
  • standard di rete su WI-FI IEEE 802.11n, IEEE 802.11g, IEEE 802.11b
  • WIFI Client/AP/Router.
  • wps/wds.
  • possibili velocità della UART configurabili; su questo dato ci sono documenti con indicazioni diverse,i ce ne è uno che dichiara  da 50 a 230400 bps ed un'altro che dichiara da 1200 a 500000 bps; cosa dire ? io l'ho testato fino a 250000 bps e mi sembrava andasse bene.
  • velocità WI-FI 11n 150Mbps, WI-FI 11g 54Mbps, WI-FI 11b 11Mbps
  • CPU sulla scheda RT5350@360MHz
  • 2 porte UART.
  • 2 porte 10/100 RJ-45 per connessione LAN.
  • 1 USB 2.0 (host/slave)
  • supporta i seguenti algoritmi e protocolli di sicurezza  WEP64/WEB128/TKIP/AES  WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK.
  • supporta i protocolli di rete PPPOE/TCP/UDP/DDDNS/DHCP/DNS/HTTP.
  • configurabile tramite comandi AT tramite connessione seriale o tramite interfaccia  WEB .
  • pin con tensione uscita 3,3V ( max 300 mA).
  • pin con tensione uscita 1,8V (max 300mA).
  • Tensione di alimentazione 5V (min 3,9V, max 5,5v).
  • Assorbimento circa 140mA per wifi - UART.
  • Assorbimento circa  120 mA per una RJ-45 - UART.
  • Assorbimento di default ossia tutto abilitato(le due porte RJ-45, la parte WI-FI) circa 160 mA.

 

Da queste prime caratteristiche si capisce subito che attraverso questo modulo è possibile implementare diverse configurazioni e diversi modi di comunicazione.

I veri esperti potrebbero addirittura riscriversi il Firmware ed adattare il modulo alle loro esigenze, si rimanda al link OpenWrt per maggiori dettagli.

Per il modello del  modulo Wi-FI HLK-RM04  che non ha un'antenna stampata sul PCB ma che necessita di un'antenna da collegare allo stesso tramite connettore IPX end , anche se non venduta insieme si consiglia vivamente di munirsene in quanto il modulo senza ha un minimo raggio di azione che aumenta notevolmente con l'antenna.

 

Se è sufficiente  la sola parte WI-FI\UART di seguito riportiamo lo schema minimo di collegamento:

 

HLK-RM04 schema

A dire il vero se non si necessita di alcune funzionalità tipo wps è possibile collegare la sola  alimentazioni a 5V(pin 1), la massa(pin 2) ed il TX\RX(pin 21 e 20) per comunicazione UART - WIFI. 

Per tutte le altre caratteristiche si rimanda ad datasheet scaricabile qui  Datasheet Area Download

 

La scheda di espansione\Test

 

A corredo del modulo Wi-FI HLK-RM04 si trova anche una scheda di Test che ha implementate tutte le connessioni che sono :

  • la Seriale(RS-232 compatibile) per collegare il modulo esempio al PC
  • due porte di rete LAN con attacco RJ-45
  • pulsante wps/wds
  • pulsante modalità trasmissione (trasparent/AT command)
  • connettore di alimentazione 

Insomma tutto quello che serve per sfruttare pienemante il modulo senza troppi problemi .

 

Di seguito l'immagine della scheda:

HLK-RM04 test board

 

Modalità funzionamento

 Parlare di modalità di funzionamento per un modulo tanto semplice quanto complesso come questo è un po' complicato.

Per cercare di semplificare la cosa possiamo prima parlare della modalità di accesso alla rete del modulo Wi-FI HLK-RM04 con la relativa modalità di girare i dati verso la UART , e successivamente di come comunicare con il modulo Wi-FI HLK-RM04 per girare i dati.

Possiamo cosi dire che ci sono 4 modalità di accesso che sono cosi identificate:

 

 Default mode 

HLK-RM04 DefaultMode

In questa modalità è tutto abilitato, per tutto intendo che  le due connessioni di rete cablate e connesse tramite RJ-45 sono attive e gestiscono una la LAN ed una la WAN, ed il WI-FI è in modalità AP(Access point).

Con le opportune configurazioni tutte le connessioni esterne potranno comunicare con le UART.

Serial to Ethernet

HLK-RM04 Serial to Ethernet

In questa modalità la ETH2 ed il  WI-FI sono disabilitate, solo la ETH1 è abilitata e può essere configurata sia in modalità IP statico che in modalità DHCP.

Con le opportune configurazioni la connessione ETH1 potrà comunicare con le UART.

 

 Serial to WI-FI Client

HLK-RM04 Serial To WIFI Client

In questa modalità la  ETH1 e la ETH2 sono disabilitate, il WI-FI funziona come un normale client e può essere configurato sia in DHCP che con IP statico.

Con le opportune configurazioni la connessione WI-FI potrà comunicare con le UART.

 

Serial to WI-FI AP

HLK-RM04 Serial To WIFI AP

In questa modalità la ETH1 e la ETH2 sono disabilitate, il WI-FI funziona ma questa volta funziona come Access Point(modalità AP).

Con le opportune configurazioni la connessione WI-FI potrà comunicare con le UART.

 

Definite le modalità  di accesso alla rete del modulo WI-FI Wi-FI HLK-RM04,  possiamo ora specificare  come si può comunicare effettivamente con il modulo per far si che i dati arrivino alla UART e viceversa; anche per questa parte si hanno 4 modalità che sono :

TCP server

HLK-RM04 TCP Server

In questa modalità il modulo WI-FI Wi-FI HLK-RM04 si mette in ascolto su una specifica porta/IP Address configurati,  in attesa di connessioni client  girando tutti i dati che arriveranno su di essa verso la UART e viceversa.

Il Max numero di connessioni che il modulo riesce a sostenere sono circa 20.

 

TCP Client 

HLK-RM04 TCP Client

 

In questa modalità il modulo WI-FI Wi-FI HLK-RM04  effettuerà una connessione al server sulla  porta/IP Address configurati,  girando tutti i dati che arriveranno su di essa verso la UART e viceversa.

Se dovesse per qualche motivo cadere la connessione se correttamente configurato il modulo tenterà di rieffettuare immediatamente la connessione.

 

UDP Server

HLK-RM04 UDP Server

In questa modalità il modulo WI-FI Wi-FI HLK-RM04 si metterà in ascolto sulla porta/IP Address configurati; quando arriveranno i primi dati, il server memorizzerà l'IP e la porta di chi ha inviato i dati in modo da poter inviare verso di lui eventuali dati provenienti dalla UART.

Attenzione, Il modulo memorizzerà  l'IP/Porta solo dell'ultimo che ha comunicato, questo vuol dire che se più client UDP dovessero comunicare con lo stesso modulo, il modulo riuscirà a rispondere solo verso l'ultimo che ha inviato qualcosa.

UDP Client

HLK-RM04 UDP Client

In questa modalità il modulo  WI-FI Wi-FI HLK-RM04 invierà direttamente i dati provenienti dalla UART verso la porta/IP configurati ed i dati restituiti dal server saranno girai direttamente verso la UART.

 

Modalità di configurazione

Il modulo  WI-FI Wi-FI HLK-RM04 può essere configurato  tramite due modalità che sono:

Per la configurazione Web è possibile accedere all'indirizzo del modulo, ed una volta inserite le giuste credenziali è possibile effettuare tutte le configurazioni necessarie, mentre per poter utilizzare i comandi AT è necessario prima effettuare una procedura per uscire da Transparent mode e permettere al modulo di recepire ed accettare i comandi AT.

 

Modalità WEB Page

HLK-RM04 WEB Configuation SerialHLK-RM04 WEB Configuation

Per accedere alla configurazione WEB del modulo WI-FI Wi-FI HLK-RM04 digitare nel brower il seguente indirizzo: http://192.168.16.254/Serial2Net.asp

L'indirizzo 192.168.16.254 è l'indirizzo IP che ha il modulo di default, quindi ricordiamo che nel caso in cui si dovesse modificare l'IP l'indirizzo diventerà quello configurato.

Per accedere sarà richiesta un nome utente ed una password che di default sono :admin\admin.

Verrà cosi visualizzata la prima schermata a sinistra dove è possibile effettuare tutte le configurazioni relative la parte UART la modalità di accesso del WIFI,aggiornare il firmware etc etc, cliccando sul logo "Hi-Link" in alto a sinistra è invece possibile passare alla pagina visualizzata sulla destra, dove è possibile effettuare le stesse configurazioni più altre avanzate come ad esempio anche il firewall etc etc.

Insomma tramite queste due pagine web è possibile fare tutte le possibili configurazioni a diposizione del modulo, compreso il firmware update.

 

Modalità AT Command

La modalità AT è la modalità che permette di effettuare tutte le modifiche tramite comandi AT attraverso la porta UART, per far si che il modulo accetti i comandi lo stesso deve entrare in modalità AT command (altrimenti il modulo si trova in modalità Transparent).

Per mandare il modulo in modalità AT command ci sono due modi :

  • Per il primo modo: abbassare la tensione sul PIN ES/RST per più tempo di Tes ma per meno tempo di Trst; dove di default : Tes = 100 micro secondi  e Trst =  6 secondi quindi tenere abbassato il PIN tra i 100ms ed i 6 s., automaticamente il modulo entrerà in modalità AT command e potrà ricevere i vari comandi AT.
  • Per il secondo modo: che è funzionante solo se l'opzione pass-through è abilitata inviare una serie di 3 caratteri '+' intervallati da un tempo Tpt(Serial framing time)  l'uno dall'altro, attendere circa 500 ms o meglio tra i 400 ms ed i 600ms ed inviare una serie di 3 caratteri  0x1B intervallati da un tempo Tpt(Serial framing time), a questo punto il modulo entrerà in modalità AT ed accetterà i comandi.

C'è infine una terza modalità  in cui il modulo può trovarsi in modalità AT senza però che sia stato esplicitamente richiesto dall'utente, ossia quando il modulo va in errore.

 

 I comandi AT

 I comandi At sono formati come di seguito descritto:

  • At+[command]=[value]\r : per effettuare la configurazione.
  • At+[command]=?\r   : per richiedere la configurazione attuale.

Quindi volendo cambiare l'indirizzo remoto si potrà inviare il comando at+remoteip=192.168.11.133\n con il quale si imposterà a 192.168.11.133 l'indirizzo remoto, mentre volendo ottenere l'indirizzo remoto si potra inviare il comando at+remoteip=?\n che restituirà  (nel caso in cui avessimo inviato prima il precedente comando)192.168.11.133.

 

A seguire alcuni  comandi AT, si rimanda comunque al datasheet scaricabile nell' Area Download Datasheet per una lista completa e dettagliata dei comandi:

At+netmode=?\r : serve ad ottenere la modalità di funzionamento del modulo che può essere  :

 

  • 0 Default setup
  • 1 Ethernet
  • 2 Wifi client
  • 3 Wifi ap

E' possibili invece configurare la modalità tramite il comando:

At+netmode=modalità \r dove  modalità può essere uno dei 4 numeri sopra elencati(0,1,2,3).

 

At+dhcpc=?\r : serve ad ottenere la configurazione DHCP che può assumere i seguenti valori:

 

  • 0 Static ip address
  • 1 Dynamic ip address

E' possibili invece configurare la modalità tramite il comando:

At+dhcpc=value\r dove  value può essere uno dei 2 numeri sopra elencati(0,1).

 

A corredo del modulo è fornito anche un tool utilizzabile tramite PC che permette di inviare i comandi AT, ma questo presuppone che il modulo sia connesso via seriale al PC che presuppone che si stia utilizzando o la scheda di espansione sopra indicata o che almeno si stia utilizzato un adattatore es con chip max232 connesso da un lato verso l'UART del modulo e dall'altro alla seriale del PC.

 

Prima Accensione

Quando si accende per la prima volta il modulo WI-FI Wi-FI HLK-RM04, lo stesso si trova in modalità default che come abbiamo detto è in modalità AP con tutte le porte RJ-45 abilitate più la parte WI-FI.

Volendo connettersi al modulo via WI-Fi è possibile quindi accedere alla rete WI-Fi che il modulo presenta di default con il nome HI-LINK_XXXX, password 12345678 o collegare il cavo ethernet se si ha la scheda di espansione o comunque un connettore collegato ad i pin del modulo, configurare il proprio indirizzo IP a 192.168.16.100\255.255.255.0(Classe C)

A questo punto connettersi all'indirizzo http://192.168.16.254/Serial2Net.asp e digitare come utente e password : admin\ admin.

Siete pronti per effettuare qualsiasi configurazione.

Se non siete sicuri che il modulo si trovi in default mode potete effettuare un Factory Reset con il quale è possibile ripristinare tutte le impostazioni di default del modulo.

Factory Reset

Per effettuare il factory reset del modulo  WI-FI Wi-FI HLK-RM04 accendere lo stesso ed attendere circa 30 secondi, passati i 30 secondi, abbassare la tensione sul Pin ES/RST per più di 6 secondi che sarebbe il tempo che di default è configurato per Trst, A questo punto il modulo si riavvierà e sarà tornato alla configurazione di fabbrica.

 

Informazioni Produttore e Vendita

 

La società di produzione del modulo è una società Cinese il cui sito ufficiale è  www.hlktech.com.

Fortunatamente il sito permette anche la selezione della lingua inglese alla quale il  link che abbiamo inserito punta.

Il modulo è veramente economico e si può trovare ad un prezzo orientativo di circa 15 Euro anche su ebay ma attenzione all'antenna!

 

 

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