【EsDA 應(yīng)用】Modbus RTU Master 轉(zhuǎn) UDP Client

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蓬勃發(fā)展，Modbus 設(shè)備數(shù)據(jù)采集上報需求日益增加，本文將具體介紹如何利用 EsDA 快速實現(xiàn)Modbus RTU Master數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)UDP Client數(shù)據(jù)，縮短產(chǎn)品研發(fā)時間。 ??簡介隨著時代的發(fā)展，數(shù)據(jù)上云等需求越來越普遍，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現(xiàn)將EPC6450-AWI工控板的Modbus RTU數(shù)據(jù)，快速轉(zhuǎn)發(fā)成UDP客戶端數(shù)據(jù)，并傳送給UDP服務(wù)器，工作框架如圖1.1。

圖1本文主要使用本公司的EPC6450-AWI型號工控板，外接使用Modbus RTU協(xié)議傳輸?shù)臏貪穸?a href="http://srfitnesspt.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客戶端，向PC機(jī)上的UDP服務(wù)器實時發(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、tcpudp_client節(jié)點。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。若剛開始接觸，可閱讀以下文章，進(jìn)行基礎(chǔ)知識的學(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NET0接口，溫濕度變送器上的A/B信號線分別于工控板上的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)點列表

• modbus_master_in節(jié)點，該節(jié)點負(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，該節(jié)點負(fù)責(zé)解析modbus_master_in獲取的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成對應(yīng)類型的數(shù)值數(shù)組。
• fscript1節(jié)點，該節(jié)點主要負(fù)責(zé)對modbus_parse_in節(jié)點所生成的數(shù)值數(shù)組進(jìn)行提取，并格式化輸出對應(yīng)的溫濕度數(shù)據(jù)。
• fscript2節(jié)點，該節(jié)點主要負(fù)責(zé)對PC上的UDP服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)流進(jìn)行讀取與解析，并傳送給log節(jié)點。
• log節(jié)點，該節(jié)點主要負(fù)責(zé)把接收到的fscript節(jié)點輸出的數(shù)據(jù)，顯示于串口與調(diào)試口。
• push節(jié)點，該節(jié)點主要負(fù)責(zé)將接收到的fscript節(jié)點輸出的數(shù)據(jù)，傳送至udp_server_ex節(jié)點。

• tcpudp_client節(jié)點，該節(jié)點主要負(fù)責(zé)將得到的push節(jié)點數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)發(fā)給PC上位機(jī)上的UDP服務(wù)器。

2. 數(shù)據(jù)流向

通過RS485接口與Modbus RTU協(xié)議讀取溫濕度變送器的數(shù)據(jù)，對該數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)值化生成對應(yīng)的數(shù)值數(shù)組，對生成的數(shù)值數(shù)組進(jìn)行提取，格式化輸出對應(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服務(wù)器窗口，進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

??節(jié)點解析

1.modbus_master_in節(jié)點

圖8

該節(jié)點關(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：

  

  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））

• 讀取模式，該屬性將決定節(jié)點的觸發(fā)方式。分別有：(1)循環(huán)讀取數(shù)據(jù)，該模式節(jié)點將以用戶設(shè)定的周期定時輸出數(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)點輸出數(shù)據(jù)。可使用push節(jié)點向此節(jié)點輸入讀取所需要的參數(shù)信息，具體請查看輸入?yún)?shù)。此處我們選用periodic read data模式，即第(1)種。

• 從機(jī)ID，從機(jī)設(shè)備的ID號，數(shù)值為0-255。此處從機(jī)ID為1，具體用戶可根據(jù)實際情況修改。

• 輸出周期，數(shù)值為0-65535，此處我們設(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，此處我們設(shè)置為0。

• 讀取數(shù)量，數(shù)值為0-1000，此處我們設(shè)置為2，即讀取兩個數(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。此處我們設(shè)置為read holding resgisters，即第(3)種。

2.modbus_parse_in節(jié)點

圖10

該節(jié)點關(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，此模式只對某一地址的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，因此輸出payload是對應(yīng)地址的單個數(shù)據(jù)值;(2)多地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，此模式對指定地址及數(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對象;(3)全地址數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，此模式對輸入的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行同一的轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的值存入array對象。注：數(shù)據(jù)地址及長度必須在modbus輸入節(jié)點的讀取范圍內(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大小端模式，此處我們設(shè)置為小端模式。

3. fscript1節(jié)點

該節(jié)點為腳本節(jié)點，具體腳本如下。

a = msg.payload


output.payload = "temp:" + array_get(a, 0)/10 + "C,   " + "humi:" +  array_get(a, 1)/10 + "RH"

此腳本主要實現(xiàn)將modbus_parse_in節(jié)點所生成的數(shù)值數(shù)組提取數(shù)值，并進(jìn)行格式化處理，輸出對應(yīng)的溫濕度數(shù)據(jù)。

4.fscript2節(jié)點

該節(jié)點為腳本節(jié)點，具體腳本如下。

b = istream_read_string(msg.istream, 100, 1000)
msg.payload = b

此腳本主要實現(xiàn)讀取 tcpudp_client 節(jié)點接收到的客戶端數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳送給下一個節(jié)點（log節(jié)點）。

5. push節(jié)點

圖11

該節(jié)點用法較為簡單，直接填寫需要進(jìn)行傳送的目標(biāo)節(jié)點即可。6.tcp_client節(jié)點

圖12

該節(jié)點主要實現(xiàn)將push節(jié)點發(fā)送而來的數(shù)據(jù)，傳達(dá)給UDP服務(wù)器。

該節(jié)點關(guān)鍵參數(shù)一覽：

• 使能，為true則允許建立連接，為false則禁止建立連接，此處我們選擇true。

• 協(xié)議，此處選擇UDP。

• 主機(jī)號，此處填PC上位機(jī)上所創(chuàng)建的UDP服務(wù)器的IP，為192.168.137.136。

• 端口號，此處設(shè)置為7777。

• 本地端口號，此處也設(shè)置為7777。

• 重試間隔，此處設(shè)置為1000，單位為ms，表示斷開連接后，若使能參數(shù)為true

• 則1000ms后便重新連接。

• 空閑下線，值為0則關(guān)閉該功能，在該時間內(nèi)無數(shù)據(jù)通信則斷開連接，此處設(shè)置為0。

• 心跳包與注冊包，具體請看節(jié)點的幫助文檔，本章此處不填。

• ?；顣r間，此參數(shù)僅在TCP協(xié)議模式下有效，此處我們設(shè)置為120。

7.log節(jié)點

圖13

該節(jié)點主要實現(xiàn)，將上一個節(jié)點傳輸而下的數(shù)據(jù)，打印至串口和調(diào)試窗口上，一個很好用的調(diào)試信息反饋節(jié)點。

??流圖下載1.點擊下拉框圖142.點擊配置按鈕圖153.配置IP地址與端口號

圖16

若用戶不知道流圖下載的端口號，可以在板子重啟時，調(diào)試串口種打印信息獲取，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，后點擊下載按鈕

圖17

圖185.下載完成

圖19

??效果驗證

1. UDP服務(wù)器

此處需要使用一款助手工具，本章便用sscom工具進(jìn)行效果展示。1.1UDP服務(wù)器接收到的設(shè)備數(shù)據(jù)

圖20點擊創(chuàng)建連接

1.2 UDP服務(wù)器接收到的設(shè)備數(shù)據(jù)圖21設(shè)備數(shù)據(jù)1.3UDP服務(wù)器向設(shè)備下發(fā)數(shù)據(jù)圖22下發(fā)數(shù)據(jù)

2. UDP客戶端

可見客戶端接收到的數(shù)據(jù)如下。

圖23查看UDP客戶端接收數(shù)據(jù)圖24接收數(shù)據(jù)詳情到此，本章結(jié)束，如果您對此有興趣，那就趕快行動起來吧！ 關(guān)聯(lián)產(chǎn)品 技術(shù)交流群長按識別如下二維碼可加入“EsDA嵌入式系統(tǒng)設(shè)計自動化交流群”，與志同道合的朋友交流，并有專業(yè)技術(shù)人員為您答疑解惑，如有問題可以咨詢小致微信：zlgmcu-888。