漢楓Wi-Fi串列埠伺服器HF2211S應用案例

生命在等待中延續發表於2021-06-16
串列埠伺服器

要實現的功能

使用HF2211S模組通過WiFi模組連線到廠區網路，以mobusRTU協議，主動讀取氣體檢測儀的多路感測器資料，並通過MQTT協議將讀取到的資料以JSON格式推送到指定伺服器。

具體細分為如下幾個小過程：

  • 模組上電後主動連線到指定WiFi
  • 模組連線到指MQTT伺服器
  • 模組通過modbusRTU協議主動讀取裝置資料
  • 模組主動將讀取到的資料推送到mqtt伺服器

配置環境

  • PC系統（Windows 10 專業版 21H1）
  • WIFI AP（使用手機共享2.4G熱點）
  • USB轉485通訊模組

配置軟體

  • Advanced_IP_Scanner
  • IOTServiceSetupX64_3.0.03
  • modbusPLC Simulator
  • mosquitto-2.0.11

Advanced_IP_Scanner

區域網裝置掃描軟體，在該處用於獲取區域網內HF2211S從AP中獲取到的IP地址。

IOTServiceSetupX64_3.0.03

用於發現並配置HF2211S

modbusPLC Simulator

用於模擬氣體探測儀，可以檢視從模組發來的報文，便於除錯modbusRTU主站。

mosquitto-2.0.11

MQTT服務端軟體，HF2211S將485口讀取到的資料不做解析，轉發到MQTT伺服器。

配置截圖

安裝前文中提到的配置軟體

電腦連線模組自帶的WiFi

開啟配置軟體，會自動顯示搜尋到的區域網內的模組，點選裝置編輯，進入裝置配置介面

主要設定如下引數

  • WIFI模式 STA

​ STA無線名稱、密碼

  • 連線協議相關資訊

​ 協議：MQTT、訂閱主題、釋出主題、伺服器端地址、埠號

  • 串列埠資訊

​ 波特率、資料位、停止位、校驗位

基本引數設定設定完成後，點選高階設定，再點選編輯指令碼，匯入串列埠指令碼，實現模組主動讀取裝置資料及資料上送功能。

將如下指令碼儲存為txt檔案，並匯入指令碼

key=""

cmd01=[0x05,0x03,0x01,0x33,0x00,0x37,0xF4,0x6B]
cmd02=[0x05,0x03,0x02,0x33,0x00,0x37,0xF4,0x2F]
cmd03=[0x05,0x03,0x03,0x33,0x00,0x37,0xF5,0xD3]
cmd04=[0x05,0x03,0x04,0x33,0x00,0x37,0xF4,0xA7]

num=0

TIMER HeartBeat 500
   num=num+1
   IF(num==1)
   SEND(UART,uart0,cmd01)
   key="CH1"
   END
   IF(num==2)
   SEND(UART,uart0,cmd02)
   key="CH2"
   END
   IF(num==3)
   SEND(UART,uart0,cmd03)
   key="CH3"
   END
   IF(num==4)
   SEND(UART,uart0,cmd04)
   key="CH4"
   num=0
   END
END

RECV UART uart0
 DATA=INPUT
 DATA_S=DATA.hexString()
 DATA_B="{\"key\":\""+key+"\",\"value\":\""+DATA_S+"\"}"
 SEND(SOCK,netp,DATA_B)
END

上述程式碼部分說明

cmd01=[0x05,0x03,0x01,0x33,0x00,0x37,0xF4,0x6B]  //需要通過傳送的命令1
ER HeartBeat 500  //500毫秒執行一次命令

裝置狀態檢視

串列埠報文捕獲

05 03 01 33 00 37 F46B
05036E000003E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000AC5C00170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF4398000000000000000000000000000000000006000120B7

05 03 02 33 00 37 F42F
05036E0000001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E5A20008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A7000000000000000000000000000000000006000184D1

05 03 03 33 00 37 F5D3
05036E00000064000000000000000000000000000000000000000000000000FFFF419F0000424800000000000000000000000000008D8300170000000000000000000000000000000000020000899E001700000000F18300350000424800000000000000000000000000000000000600016049

05 03 04 33 00 37 F4A7
05036E000003E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000AC3600170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF4398000000000000000000000000000000000006000100C1

MQTT報文捕獲

{"key":"CH1","value":"05036E000003E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000AC5C00170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF4398000000000000000000000000000000000006000120B7"}

{"key":"CH2","value":"05036E0000001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E5A20008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A7000000000000000000000000000000000006000184D1"}

{"key":"CH3","value":"05036E00000064000000000000000000000000000000000000000000000000FFFF419F0000424800000000000000000000000000008D8300170000000000000000000000000000000000020000899E001700000000F18300350000424800000000000000000000000000000000000600016049"}

{"key":"CH4","value":"05036E000003E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000AC3600170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF4398000000000000000000000000000000000006000100C1"}

附：氣體檢測儀地址表

{"key":"CH2","value":"05036E 0000001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E5A20008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A70000000000000000000000000000000000060001 84D1"}

MQTT報文中，value值中，頭部 3個位元組 05036E 尾部2個位元組CRC校驗 84D1去除，中間部分為對應通道的資料。

MQTT報文中，第二通道氧氣實時濃度對應的報文為 3333 41A7，對應浮點數: 20.899999618530273

通訊 Modbus RTU 9600 n 8 1 5
Point VirRegAddr ASDU
可燃氣體(通道1) 1
量程 40308 2個位元組，Byte0：量程高位Byte1：量程低位
低報警點(float) 40319 float
A1報警點(float) 40321 float
A2報警點（float） 40323 float
實時濃度(float) 40334 float
報警狀態 40336 2個位元組 Byte0：0x00
Byte0: 0x00 正常
0x01 斷線
0x02 超量程
0x03 A2
0x04 A1
儲存模式 40361 2個位元組, Byte0:保留0x00；
Byte1=0x00;關閉
Byte1=0x01 自動
Byte1=0x02 手動
Byte1=0x03 單點
儲存週期 40362 2個位元組，Byte0：高位 Byte1：低位
氧氣(通道2) 2
量程 40564 50302
低報警點(float) 40575 float
A1報警點(float) 40577 float
A2報警點（float） 40579 float
實時濃度(float) 40590 float
報警狀態 40592
儲存模式 40617
儲存週期 40618
硫化氫(通道3) 3
量程 40820 50303
低報警點(float) 40831 float
A1報警點(float) 40833 float
A2報警點（float） 40835 float
實時濃度(float) 40846 float
報警狀態 40848
儲存模式 40873
儲存週期 40874
一氧化碳(通道4) 4
量程 41076 50304
低報警點(float) 41087 float
A1報警點(float) 41089 float
A2報警點（float） 41091 float
實時濃度(float) 41102 float
報警狀態 41104
儲存模式 41129
儲存週期 41130
實時時間（年分） 40023 2個位元組， Byte0：年份高位 Byte1：年份低位
實時時間(月，日) 40024 2個位元組， Byte0：月 Byte1：日
實時時間（時，分） 40025 2個位元組， Byte0：時 Byte1：分
實時時間(秒) 40026 2個位元組， Byte0: 0x00 Byte1: 秒
儀器地址 40027 2個位元組 Byte0:保留0x00 Byte1:儀器地址
儀器報警開關 40029 2個位元組 Byte0:聲音報警開關（0x0關,0x01開）Byte1: 光電報警開關（0x00關,0x01開）
恢復出廠設定 40039 2個位元組Byte0:保留0x00當往Byte1中寫入0x01時則進行恢復出廠設定

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