隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展,Modbus 設(shè)備數(shù)據(jù)采集上報(bào)需求日益增加,本文將具體介紹如何利用 EsDA 快速實(shí)現(xiàn)Modbus RTU Master數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)UDP Server數(shù)據(jù),縮短產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間。
?簡(jiǎn)介
隨著時(shí)代的發(fā)展,數(shù)據(jù)上云等需求越來(lái)越普遍,不同協(xié)議之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,也成了用戶普遍的需求之一。本文將帶大家快速實(shí)現(xiàn)將EPC6450-AWI工控板的Modbus RTU數(shù)據(jù),快速轉(zhuǎn)發(fā)成UDP服務(wù)器數(shù)據(jù),并傳送給UDP客戶端,工作框架如圖1。
圖1
本文主要使用本公司的EPC6450-AWI型號(hào)工控板,外接使用Modbus RTU協(xié)議傳輸?shù)臏貪穸?a href="http://www.wenjunhu.com/tags/變送器/" target="_blank">變送器,讀取相關(guān)溫濕度數(shù)據(jù),并創(chuàng)建UDP服務(wù)器,向PC機(jī)上的UDP客戶端實(shí)時(shí)發(fā)送溫濕度數(shù)據(jù)。 ?入門基礎(chǔ)
本章內(nèi)容,主要使用modbus_master_in、modbus_parse_in、fscript、log、push、udp_server_ex節(jié)點(diǎn)。用戶在進(jìn)行閱讀之前,需具備一定基礎(chǔ)的AWFlow Designer開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。若剛開始接觸,可閱讀以下文章,進(jìn)行基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。
EsDAMPC-ZC1入門(一)——軟件安裝
EsDAMPC-ZC1入門(二)——LED控制
EsDA應(yīng)用串口服務(wù)器——UDPServer
?硬件前提1. EPC6450-AWI型號(hào)工控板
圖2
2. USB轉(zhuǎn)TTL類型串口設(shè)備
圖3
3. 溫濕度變送器(ModbusRTU協(xié)議,RS485接口)圖4
此傳感器,內(nèi)部使用了Modbus RTU協(xié)議,數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)在地址為0(溫度)和1(濕度)上。
4. Type-C線、網(wǎng)線、杜邦線若干
圖5
?硬件連接圖
圖6將USB轉(zhuǎn)TLL接口與DUART接口相接(此處注意RXD接TXD,TXD接RXD),Type-C供電線與工控板Type-C接口相接,網(wǎng)口接eth0接口,溫濕度變送器上的A/B信號(hào)線分別與工控板上的RS485A/RS485B相連,+電源線接于5V,-地線接于GND。
?本章流圖解析
圖7
1. 本流圖節(jié)點(diǎn)列表
modbus_master_in節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)讀取從機(jī)的相關(guān)寄存器地址中的數(shù)據(jù)。
modbus_parse_in節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)解析modbus_master_in獲取的數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成對(duì)應(yīng)類型的數(shù)值數(shù)組。
fscript1節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)對(duì)modbus_parse_in節(jié)點(diǎn)所生成的數(shù)值數(shù)組進(jìn)行提取,并格式化輸出對(duì)應(yīng)的溫濕度數(shù)據(jù)。
fscript2節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)對(duì)PC上的UDP客戶端發(fā)送的數(shù)據(jù)流進(jìn)行讀取與解析,并傳送給log節(jié)點(diǎn)。
log節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)把接收到的fscript節(jié)點(diǎn)輸出的數(shù)據(jù),顯示于串口與調(diào)試口。
push節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)將接收到的fscript節(jié)點(diǎn)輸出的數(shù)據(jù),傳送至udp_server_ex節(jié)點(diǎn)。
udp_server_ex節(jié)點(diǎn),該節(jié)點(diǎn)主要負(fù)責(zé)將得到的push節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù),轉(zhuǎn)發(fā)給PC上位機(jī)上的UDP客戶端。
2. 數(shù)據(jù)流向
通過(guò)RS485接口與Modbus RTU協(xié)議讀取溫濕度變送器的數(shù)據(jù),對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值化生成對(duì)應(yīng)的數(shù)值數(shù)組,對(duì)生成的數(shù)值數(shù)組進(jìn)行提取,格式化輸出對(duì)應(yīng)的溫濕度情況,并將信息顯示在串口與調(diào)試窗口上,以及發(fā)送至PC上位機(jī)上的UDP客戶端窗口。
?節(jié)點(diǎn)解析1. modbus_master_in節(jié)點(diǎn)
圖8
該節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵參數(shù)一覽:
主機(jī)參數(shù)配置,此處配置與配置串口參數(shù)同理,配置如下:
- 讀取模式,該屬性將決定節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)方式。分別有:(1)循環(huán)讀取數(shù)據(jù),該模式節(jié)點(diǎn)將以用戶設(shè)定的周期定時(shí)輸出數(shù)據(jù),如周期內(nèi)數(shù)據(jù)未被刷新,則在下一周期輸出; (2)根據(jù)輸入的信息讀取從機(jī)設(shè)備的數(shù)據(jù),讀取成功則向下一節(jié)點(diǎn)輸出數(shù)據(jù)。可使用push節(jié)點(diǎn)向此節(jié)點(diǎn)輸入讀取所需要的參數(shù)信息,具體請(qǐng)查看輸入?yún)?shù)。此處我們選用periodic read data模式,即第(1)種。
圖9
(可參照學(xué)習(xí)EsDAMPC-ZC1應(yīng)用——串口服務(wù)器(一),以及EsDAMPC-ZC1應(yīng)用——串口服務(wù)器(二))
- 從機(jī)ID,從機(jī)設(shè)備的ID號(hào),數(shù)值為0-255。此處從機(jī)ID為1,具體用戶可根據(jù)實(shí)際情況修改。
- 輸出周期,數(shù)值為0-65535,此處我們?cè)O(shè)置為1000。
- 寄存器地址,該值為讀取的起始寄存器地址,數(shù)值為0-65535,此處我們?cè)O(shè)置為0。
- 讀取數(shù)量,數(shù)值為0-1000,此處我們?cè)O(shè)置為2,即讀取兩個(gè)數(shù)據(jù)(分別為溫度和濕度)。
- 寄存器類型,讀取的寄存器類型。分別有:(1)讀取線圈量,此類型的數(shù)據(jù)將輸出uint8_t指針類型的payload;(2)讀取離散量,此類型的數(shù)據(jù)將輸出uint8_t指針類型的payload;(3)讀取保持寄存器,此類型的數(shù)據(jù)將輸出uint16_t指針類型的payload; (4)讀取輸入寄存器,此類型的數(shù)據(jù)將輸出uint16_t指針類型的payload。此處我們?cè)O(shè)置為read holding resgisters,即第(3)種。
2.modbus_parse_in節(jié)點(diǎn)圖10該節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵參數(shù)一覽:
- 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換模式,該模式有:(1)單地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,此模式只對(duì)某一地址的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,因此輸出payload是對(duì)應(yīng)地址的單個(gè)數(shù)據(jù)值;(2)多地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,此模式對(duì)指定地址及數(shù)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行同一的轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換后的值存入array對(duì)象; (3)全地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,此模式對(duì)輸入的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行同一的轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換后的值存入array對(duì)象。注:數(shù)據(jù)地址及長(zhǎng)度必須在modbus輸入節(jié)點(diǎn)的讀取范圍內(nèi),否則轉(zhuǎn)換將失敗。此處我們選擇multi-address address parse模式,即第(2)種。
- 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換起始地址,此處設(shè)置為0。
- 轉(zhuǎn)換數(shù)量,此處設(shè)置為2。
- 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換類型,讀取的數(shù)據(jù)格式,對(duì)讀取的數(shù)據(jù)進(jìn)行位整合,例: int32_t:將數(shù)據(jù)地址開始的4byte整合成int32_t類型的值。此處我們選擇16bits-unsigned int類型。
- 大小端選擇,此處選擇配置讀取的存儲(chǔ)大小端模式,此處我們?cè)O(shè)置為小端模式。
3. fscript1節(jié)點(diǎn)該節(jié)點(diǎn)為腳本節(jié)點(diǎn),具體功能代碼如下。
a = msg.payload
output.payload = "temp:" + array_get(a, 0)/10 + "C, " + "humi:" + array_get(a, 1)/10 + "RH"
此腳本主要實(shí)現(xiàn)將modbus_parse_in節(jié)點(diǎn)所生成的數(shù)值數(shù)組提取數(shù)值,并進(jìn)行格式化處理,輸出對(duì)應(yīng)的溫濕度數(shù)據(jù)。
4. fscript2節(jié)點(diǎn)
該節(jié)點(diǎn)為腳本節(jié)點(diǎn),具體功能代碼如下。
b = istream_read_string(msg.istream, 100, 1000)msg.payload = b
此腳本主要實(shí)現(xiàn)讀取 udp_server_ex 節(jié)點(diǎn)接收到的客戶端數(shù)據(jù),并將數(shù)據(jù)傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)(log節(jié)點(diǎn))。
5.push節(jié)點(diǎn)圖11該節(jié)點(diǎn)用法較為簡(jiǎn)單,直接選擇需要進(jìn)行傳送的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)即可。6. udp_server_ex節(jié)點(diǎn)
圖12該節(jié)點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn)將push節(jié)點(diǎn)發(fā)送而來(lái)的數(shù)據(jù),傳達(dá)給連接上來(lái)的UDP客戶端。
該節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵參數(shù)一覽:
端口,本地開放連接的端口號(hào),取值為1024-60000,此處取值為777。
Multicast,為加入的組播地址,本章不需要填寫。
輸出模式,存在兩種輸出模式可以選擇,第一種為攜帶報(bào)文頭部的模式,第二種為不攜帶報(bào)文頭部的模式,此處我們?cè)O(shè)置為第二種模式payload。
7. log節(jié)點(diǎn)圖13該節(jié)點(diǎn)主要實(shí)現(xiàn),將上一個(gè)節(jié)點(diǎn)傳輸而下的數(shù)據(jù),打印至串口和調(diào)試窗口上,一個(gè)很好用的調(diào)試信息反饋節(jié)點(diǎn)。
?流圖下載1.點(diǎn)擊下拉框
圖14
2.點(diǎn)擊配置按鈕
圖15
3.配置ip地址與端口號(hào)圖16若用戶不知道流圖下載的端口號(hào),可以在板子重啟時(shí),調(diào)試串口中打印信息獲取,或者在shell命令窗口使用ipconfig命令獲取網(wǎng)口配置。4.先選擇配置,后點(diǎn)擊下載按鈕
圖17選擇配置
圖18點(diǎn)擊下載運(yùn)行按鈕
5.下載完成圖196.完整調(diào)試窗口
圖20
?效果驗(yàn)證1.查看調(diào)試窗口信息
圖21點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)信息條目可以查看詳情。
圖22可見具體的溫濕度數(shù)據(jù)信息。2. UDP客戶端
此處需要使用一款助手工具,本章便用 TCP&UDP 測(cè)試工具進(jìn)行效果展示。
2.1創(chuàng)建UDP客戶端
圖23點(diǎn)擊創(chuàng)建連接
圖24配置相關(guān)參數(shù)
圖25點(diǎn)擊創(chuàng)建
2.2 建立UDP連接圖26建立連接可見服務(wù)器接收到數(shù)據(jù)內(nèi)容如下:
圖27查看UDP服務(wù)器接收數(shù)據(jù)可見客戶端接收到的數(shù)據(jù)如下:
圖28查看UDP客戶端接收數(shù)據(jù)到此,本章結(jié)束,如果您對(duì)此有興趣,那就趕快行動(dòng)起來(lái)吧!
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