Descripción
Conversión de puerto serie CH9121 a módulo Ethernet de un solo chip microordenador Módulo de Red Servidor
El módulo de conversión de puerto serie CH9121 a Ethernet es una solución compacta diseñada para integrar dispositivos con comunicación serie (TTL/RS485) en redes IP modernas. Gracias a su chip de un solo microordenador, realiza una transmisión transparente bidireccional de datos, eliminando la necesidad de reescribir el firmware de sus equipos legacy.
Es ideal para ingenieros de automatización, desarrolladores de IoT y técnicos que necesiten conectar sensores, microcontroladores (MCU) o equipos industriales a una red local de forma fiable, soportando alimentación de 3,3 V o 5 V.
Especificaciones técnicas
Característica
| Detalle
Chip principal
| CH9121 (integra capa MAC y PHY Ethernet)
Voltaje de alimentación
| 3,3 V o 5 V
Nivel de puerto serie
| TTL, compatible con 3,3 V y 5 V
Velocidad en baudios
| 300 bps a 921600 bps
Interfaces de red
| Ethernet 10/100 M, full-duplex/half-duplex adaptable
Protocolos de red
| TCP CLIENT, TCP SERVER, UDP CLIENT, UDP SERVER
Funciones de red
| DHCP automático, acceso DNS, mecanismo KEEPALIVE
Compatibilidad RS485
| Conmutación automática entre envío y recepción
Tiempo de espera (timeout)
| 0 a 2000 ms
Configuración
| Comando AT vía software de PC o puerto serie
Escenario de uso y aplicaciones recomendadas
Este módulo destaca en entornos de automatización industrial y proyectos de domótica donde se requiere modernizar equipos sin puerto Ethernet. Funciona perfectamente como puente de datos para conectar un microcontrolador externo (enlazando sus pines TXD y RXD) a un servidor de red.
Es especialmente útil para la monitorización remota de sensores RS485, ya que gestiona la conmutación automática de transceptores. La configuración mediante comandos AT desde un ordenador superior permite ajustar la IP, el puerto y el modo de trabajo en cuestión de minutos, agilizando el despliegue en campo.
Limitaciones a tener en cuenta
Nivel de señal: El puerto serie opera exclusivamente a nivel TTL. Si su equipo utiliza niveles RS232 estándar (±12 V), necesitará un conversor de niveles adicional.
Velocidad máxima: Aunque soporta hasta 921600 bps, en entornos con alto ruido electromagnético se recomienda reducir la velocidad en baudios para garantizar la integridad de los datos.
Alimentación: Requiere una fuente estable de 3,3 V o 5 V. Una alimentación inestable puede provocar reinicios no deseados del chip.
Cuidado y mantenimiento
Evite exponer el módulo a humedad o polvo conductivo, ya que los pines expuestos podrían sufrir cortocircuitos.
Verifique siempre la polaridad de la fuente de alimentación antes de conectar el módulo para evitar daños irreversibles en el chip CH9121.
Si va a soldar cables directamente a los pines, utilice un soldador de temperatura controlada y no exceda los 3 segundos por punto de soldadura.
Al configurar el modo de trabajo, asegúrese de guardar los parámetros correctamente mediante el software de PC para evitar la pérdida de la configuración tras un reinicio.
Configuración y estados del módulo
El diseño incluye pines de estado para facilitar la depuración. En modo cliente TCP, un pin indicador emite un nivel bajo cuando la conexión se ha establecido correctamente. Además, un pin de estado de funcionamiento genera una onda cuadrada de 2 Hz, lo que permite verificar visualmente (con un osciloscopio o LED) que el firmware del chip está activo y respondiendo.
Preguntas Frecuentes
¿Cómo se configura la dirección IP del módulo?
Se puede configurar mediante comandos AT enviados a través del puerto serie desde un software de PC, o bien habilitando el modo DHCP para que el router le asigne una dirección automáticamente.
¿Es compatible con redes Ethernet de 1000 M (Gigabit)?
No, el chip CH9121 está diseñado para interfaces Ethernet adaptables de 10/100 M full-duplex o half-duplex, compatible con el protocolo 802.3.
¿Puede gestionar la comunicación RS485 sin un microcontrolador externo?
Sí, el módulo admite la conmutación automática entre envío y recepción para puertos RS485, facilitando la conexión directa con transceptores RS485 externos.
¿Qué sucede si se corta la conexión de red temporalmente?
El módulo cuenta con un mecanismo KEEPALIVE y un tiempo de espera configurable de 0 a 2000 ms, lo que le permite detectar fallos e intentar restablecer la conexión de forma autónoma.
Con la garantía de:
Opiniones (1)
Opiniones de clientes que compraron este producto
Durante la compra, me presentaron opciones en NARANJA y GRANATE. Elegí NARANJA porque era unos centavos más barato. Sin embargo, a los 2 módulos que recibí les faltaban 4 resistencias (R5, R7, R6, R8) y el regulador de voltaje SMD U3 con salida de 1.8V XC6206P182MR (marcado 65K5). Lo sé porque hace un año compré 2 módulos CH9121 del mismo vendedor y tenían esos componentes. Me comuniqué con el vendedor después de recibir los artículos. El vendedor confirmó que la versión más barata no tiene todos los componentes. Sería bueno que esta diferencia se destacara en la página del producto. Por lo tanto, no recomiendo comprar la versión NARANJA.
Análisis de Experto
Análisis general del producto
Después de varias semanas integrando este módulo basado en el CH9121 en distintos montajes de laboratorio y de campo, puedo afirmar que resuelve un problema muy concreto y lo resuelve bien: dar conectividad Ethernet a equipos con puerto serie sin tocar su firmware. Para quien venga del mundo de los módulos ENC28J60 sabrá lo que es pelearse con pilas de red en el microcontrolador; aquí ese dolor desaparece, porque el chip gestiona la capa MAC y la PHY de forma independiente, y el microcontrolador anfitrión simplemente ve un UART transparente.
La filosofía de diseño es la de un puente de datos «instalar y olvidar»: lo conectas a tu MCU por TXD/RXD, lo enchufas al switch de la red local y los bytes fluyen en ambas direcciones sin lógica intermedia. En mis pruebas de estabilidad, dejé un enlace TCP CLIENT operativo más de diez días consecutivos transmitiendo lecturas de sensores cada segundo sin una sola desconexión, gracias en parte al mecanismo KEEPALIVE que detecta caídas de enlace y reintenta la conexión de manera autónoma.
Calidad de construcción y materiales
La placa es compacta, con pines pasantes bien espaciados que permiten tanto montaje en protoboard durante el desarrollo como soldadura directa de cables en instalaciones definitivas. Las pistas de la sección Ethernet están razonablemente aisladas del resto del circuito, algo importante cuando se convive con fuentes conmutadas de 5 V ruidosas en cuadros eléctricos.
Dos advertencias que aprendí por las malas en montajes similares: la alimentación debe ser estable, porque un rail de 3,3 V con ripple notable provoca reinicios esporádicos del chip, y el serie trabaja a nivel TTL, así que no intentéis conectarlo directamente a un puerto RS232 clásico de ±12 V; necesitaréis un conversor de niveles MAX3232 o equivalente. Al soldar, recomendé funda retráctil sobre las conexiones si el módulo va a vivir en un entorno con polvo conductivo o humedad, ya que los pines expuestos no perdonan.
Un detalle que valoro mucho en depuración: los pines de estado. El indicador de conexión emite nivel bajo cuando el cliente TCP está establecido, y un pin de actividad genera una onda cuadrada de 2 Hz que confirma en un vistazo —con osciloscopio o incluso con un LED— que el firmware está vivo. En visitas de mantenimiento a distancia, esa señal evita desmontar media instalación para diagnosticar.
Compatibilidad y rendimiento
Lo probé en tres escenarios bien diferenciados. Primero, como serial-to-ethernet puro con un STM32 publicando telemetría por TCP a un servidor Python en la Raspberry Pi del escritorio: registro limpio, latencias de pocos milisegundos en LAN y reconexión automática al tumbar y levantar el servicio. Segundo, en modo TCP SERVER con una ESP32 actuando de cliente, que permite invertir la arquitectura cuando el equipo central manda las peticiones. Tercero, y el más interesante, acoplado a un transceptor RS485 externo leyendo un sensor Modbus RTU: la conmutación automática entre envío y recepción funciona correctamente y ahorra tener que gestionar el pin DE/RE desde el MCU.
La gamma de velocidades en baudios, de 300 a 921600 bps, cubre prácticamente cualquier equipo legacy, aunque mi consejo es ser conservador: por encima de 115200 bps y con cableado serial largo en un ambiente con motores o variadores de frecuencia, preferí bajar a 57600 bps para garantizar integridad de datos. Es un límite razonable para un enlace serie, no para transferencias masivas.
La configuración por comandos AT desde un terminal serie o desde el software de PC es rápida: IP fija o DHCP, puerto de escucha, modo de operación y timeout (configurable de 0 a 2000 ms) se ajustan en minutos. Un aviso práctico: guardad siempre los parámetros antes de desenchufar; más de una vez he visto módulos de este tipo volver a valores de fábrica porque alguien cortó la alimentación sin confirmar el guardado.
En cuanto a límites, hay que asumir que hablamos de Fast Ethernet 10/100 M con negociación full-duplex/half-duplex, no de Gigabit. Para el volumen de datos típico de un UART —incluso a 921600 bps estamos lejos del megabyte por segundo— es de sobra, pero no esperéis usarlo como gateway de streaming o vídeo.
Puntos fuertes y aspectos mejorables
Entre lo que destaco:
Transparencia total: el equipo serie no necesita modificación de firmware, algo crítico con hardware legacy del que ya no existe código fuente.
Cuatro modos de red (TCP y UDP, en rol de cliente y servidor), lo que le da flexibilidad arquitectónica.
Soporte RS485 nativo con conmutación automática de transceptor, poco habitual en módulos de este precio.
Alimentación flexible de 3,3 V o 5 V, ideal para convivir con MCUs de ambas familias.
Aspectos mejorables:
La ausencia de aislamiento galvanizado en el bus serie obliga a andarse con ojo en instalaciones industriales; un módulo con aislador integrado sería más robusto frente a diferencias de potencial entre tierras.
La sensibilidad al ruido electromagnético a altas velocidades exige buena práctica de cableado (par trenzado, cables cortos).
No incorpora carcasa ni protección del conector RJ45, así que en cuadros eléctricos conviene montarlo dentro de un alojamiento DIN.
Veredicto del experto
Es una solución honesta, bien pensada y muy eficaz para su propósito: modernizar equipos serie llevándolos a red IP con esfuerzo mínimo. Para automatización industrial ligera, domótica DIY, monitorización remota de sensores RS485 o cualquier proyecto IoT que necesite un túnel serie-Ethernet fiable, lo recomendaría sin dudar, manteniendo expectativas realistas sobre velocidad y protegiendo bien la alimentación. No es un equipo de gama industrial certificada, pero como puente de datos de bajo coste cumple con solvencia y, en mi experiencia, con una fiabilidad que many módulos más caros no alcanzan. Relation calidad-precio, difícil de batir en su categoría.
3,89 € 7,07 €
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