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insar-socket是我的第一個產(chǎn)品類的作品赚楚,主要的功能是支持Modbus-TCP的插座爸吮,可以讓你在裝置項目中集成一個220的電器器仗,而不需要你懂任何的電子電路知識趟紊。
我還寫了一寫裝置軟件的庫(目前位置僅支持了TouchDesigner)阵谚。這樣你甚至不需要了解Modbus的相關(guān)知識迷帜,只需要配網(wǎng)迹鹅,和軟件內(nèi)部的一些設(shè)置即可。
參數(shù)
功率:額定功率2000w江锨,長期負載建議不找過1500w吃警。
電壓:由于接口采用國標規(guī)范,所以無法在國外使用啄育,但是設(shè)計上采用100~240V酌心,支持全球通用。
PCB效果圖
使用教程
配網(wǎng)
設(shè)備第一次鏈接WiFi時需要進行配網(wǎng)操作挑豌,讓設(shè)備知道需要鏈接的WiFi的SSID和密碼安券。這個操作如果不更換鏈接WiFi的名稱和密碼的情況下,只需要做一次氓英,后面設(shè)備每次開機會自動連接最近一次設(shè)置的WiFi侯勉。
先給設(shè)備供電,按鈕處紅色LED常亮铝阐,并且黃色LED緩慢閃爍址貌,此時可以搜索到一個「insar_config_」開頭的wifi熱點。
連接后會自動彈出一個頁面(在iphone上通常會自動彈出)或者顯示需登錄/認證(在我的小米手機上是這樣的)點擊后彈出頁面
點擊Configure WiFi
點擊要連接的WiFi名稱徘键,在密碼行填入密碼
點擊save后設(shè)備后自動重啟后鏈接wifi练对。黃色LED閃爍幾次后常亮,表示已經(jīng)成功連上WiFi
TouchDesigner庫
首先電腦要和設(shè)備連入同一個wifi吹害。打開insar-socket.toe這個文件螟凭,在insar_socket OP的參數(shù)里有一個search點擊旁邊的pulse會自動搜索局域網(wǎng)內(nèi)所有的設(shè)備。
搜索完成后會彈出一個窗口它呀,點擊ok后IP Address會列出所有局域網(wǎng)內(nèi)所有的設(shè)備的IP地址螺男。
在左邊連入一個CHOP执解,當(dāng)里面任意一個channel從0變?yōu)榉橇愕臅r候會打開插座耳标,反之會關(guān)閉插座
后臺管理界面
在瀏覽器輸入設(shè)備的IP地址区赵,可以看到后臺的管理界面众辨,可以看到設(shè)備ID丹泉,固件版本方灾,插座的通斷以及可以控制插座的打開和關(guān)閉雪标。
基于其他平臺實現(xiàn)二次開發(fā)
如果你只是想在已有庫的軟件(比如目前的Touchdesigner)里面使用本設(shè)備的話陋气,這一部分是不需要看的篙耗,如果你需要集成到其他的環(huán)境中迫筑,比如單片機(需要設(shè)備能聯(lián)網(wǎng),比如使用ESP32宗弯、ESP8266或者Arduino UNO加Ethernet shield或者STM32加W5100這些)脯燃、openFrameworks、Processing(相關(guān)庫在計劃當(dāng)中)蒙保、或者更底層的比如java辕棚、python,那么你需要看下面這部分邓厕,同時你需要懂一些TCP/IP通訊相關(guān)的知識以及Modbus相關(guān)的一些概念逝嚎。
Modbus 通訊協(xié)議
設(shè)備是基于Mocbus-RTU TCP協(xié)議的,也就是說是基于二進制表示數(shù)據(jù)的方式详恼,所以你需要知道一些指令的含義补君,關(guān)于Modbus-RTU的一些知識可以看我在簡書的這里寫一些簡單的介紹。設(shè)備是作為TCP主機的昧互,所以你需要用TCP客戶端去連接
Modbus RTU是一種緊湊的挽铁,采用二進制表示數(shù)據(jù)的方式,Modbus ASCII是一種人類可讀的敞掘,冗長的表示方式叽掘。
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{.blockquote}
參數(shù)
- 從機地址:01
- 端口號:29779(這里不是默認的Modbus TCP端口,是為了方式搜索設(shè)備的時候搜索到網(wǎng)絡(luò)中其他的Modbus設(shè)備)
- 繼電器對應(yīng)的線圈編號:100
- 校驗:modbus標準的CRC16校驗
控制例程
以下數(shù)字均為十六進制
控制線圈
事務(wù)處理標識符 | 協(xié)議標識符 | 長度 | 從機地址 | 功能碼 | 線圈編號 | 數(shù)據(jù) | CRC校驗碼 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
00 00 | 00 00 | 00 08 | 01 | 05 | 00 64 | FF' 00 | CD E5 |
{.table}
數(shù)據(jù)位如果要打開繼電器應(yīng)為FF 00玖雁,如果關(guān)閉則是00 00
返回數(shù)據(jù)與發(fā)送的是完全相同的
查詢線圈狀態(tài)
發(fā)送
事務(wù)處理標識符 | 協(xié)議標識符 | 長度 | 從機地址 | 功能碼 | 線圈編號 | 數(shù)據(jù) | CRC校驗碼 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
00 00 | 00 00 | 00 08 | 01 | 01 | 00 64 | 00 01 | BC 15 |
{.table}
其中事務(wù)處理標識符理論上可以是任意數(shù)字
協(xié)議標識符Modbus都是00 00
線圈編號開始線圈的編號更扁,是100的十六進制,小端模式
數(shù)據(jù)00 01表示讀取一個線圈
注意因為設(shè)備內(nèi)只定義了100號線圈茄菊,所以查詢其他編號比如99開頭的兩個線圈或者100開頭的2個線圈都會返回錯誤信息疯潭。
返回
事務(wù)處理標識符 | 協(xié)議標識符 | 長度 | 從機地址 | 功能碼 | 后面bytes的數(shù)量 | 狀態(tài)值 |
---|---|---|---|---|---|---|
00 00 | 00 00 | 00 04 | 01 | 01 | 01 | 01 |
{.table}
狀態(tài)值當(dāng)繼電器打開時是01,關(guān)閉時是00
CRC16校驗示例代碼(Python)
{{< highlight python "linenos=table" >}}
def crc16(data):
crc = 0xFFFF
for pos in data:
crc ^= pos
for i in range(8):
if ((crc & 1) != 0):
crc >>= 1
crc ^= 0xA001
else:
crc >>= 1
return crc.to_bytes(2,byteorder='little',signed=False)
{{< / highlight >}}
硬件的二次開發(fā)
設(shè)備出廠預(yù)制程序面殖,如果只需要使用的話這一部分是不需要看的竖哩,如果想基于現(xiàn)有硬件二次開發(fā),那么你需要了解ESP32的相關(guān)知識脊僚。
設(shè)備是由ESP32開發(fā)的相叁,預(yù)留了燒寫接口如下圖遵绰,排針是不焊接的,可以使用間距2.54mm的頂針燒寫增淹,或者焊接普通2.54mm間距的排針椿访。內(nèi)部預(yù)留了空間保證焊接后也可以裝上外殼,
燒寫接口引腳定義
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
---|---|---|---|---|---|
GND | IO0 | RST | RXD | TXD | 3.3V |
燒寫過程
因為設(shè)備供電的時候PCB上是有220v強電的虑润,所以建議用燒寫器給設(shè)備供電3.3v成玫,如果燒寫器有ESP32的自動復(fù)位電路的話需要鏈接2、3號引腳拳喻,否則只需連接其他四個引腳哭当,但是在上電前需要短接2號和GND引腳使設(shè)備進入燒寫模式。
引腳定義
設(shè)備內(nèi)有兩個LED冗澈,紅色是電源LED無法控制钦勘,黃色連接了IO21,可以控制亚亲。繼電器連接是的IO12引腳