本發(fā)明涉及現(xiàn)場總線控制的，具體為一種分析主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置的系統(tǒng)模塊。

背景技術(shù)：

1、變頻器和控制器(例如plc、工業(yè)電腦)通過通訊總線，進(jìn)行連動控制在當(dāng)代是主流應(yīng)用，其中modbus?rtu的通訊協(xié)議更廣泛的被采用。變頻器在電控系統(tǒng)屬于從機(jī)，協(xié)議需要完全兼容控制器的協(xié)議才能運行正常。隨著國內(nèi)變頻器技術(shù)成熟，國產(chǎn)化是趨勢走向，系統(tǒng)替換國產(chǎn)變頻器已是一種主流市場行為。

2、但在實際的替換過程，尤其和控制器的通訊連接，經(jīng)常遇到無法取得正確的主機(jī)通訊參數(shù)設(shè)定，在試錯的過程花費許多精力，甚至失敗告終。通訊參數(shù)設(shè)置，主要有兩塊；其中包含底層的uart、和協(xié)議modbus?rtu。uart是數(shù)據(jù)幀格式，主要有波特率、數(shù)據(jù)長度、奇偶數(shù)校驗、停止位元個數(shù)等四的重要參數(shù)；modbus?rtu涉及主要有從機(jī)地址、功能碼和參數(shù)地址、資料數(shù)據(jù)等應(yīng)用。

3、在無法取得主機(jī)這些通訊參數(shù)設(shè)置情況下，從機(jī)只能手動盲猜，從uart四種參數(shù)的組合，到modbus?rtu指令集，調(diào)試效率低下、試錯成本高昂。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種能快速分析主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置的模塊，其能夠快速準(zhǔn)確的解析出設(shè)置、以達(dá)到迅速聯(lián)機(jī)，降低試錯的成本，提高調(diào)試效率。

2、其技術(shù)方案是是這樣的：一種能快速分析主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置的模塊，其特征在于，其包括采集電路和單片機(jī)，采集電路包括前端保護(hù)電路、通訊電路、隔離光耦電路、取樣保持電路、方波振蕩電路，方波振蕩電路做同步信號，截取主機(jī)發(fā)送的通訊數(shù)據(jù)幀，由取樣保持電路進(jìn)行同步取樣后輸出至單片機(jī)的輸入口，單片機(jī)先解析uart參數(shù)，再解析modbus?rtu參數(shù)，最終得到主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置。

3、其進(jìn)一步特征在于，解析uart參數(shù)包括以下步驟：

4、（1）由數(shù)據(jù)幀總長度和倍數(shù)關(guān)系推算出數(shù)據(jù)幀類型；

5、（2）根據(jù)起始位和停止位推算數(shù)據(jù)幀的有效長度，如有奇偶校驗碼，則再進(jìn)行反推；

6、（3）得到數(shù)據(jù)幀的波特率、資料長度、停止位元長度、有無奇偶校驗碼共四個關(guān)鍵參數(shù)；

7、解析modbus?rtu參數(shù)包括以下步驟：

8、（1）獲取設(shè)備地址和數(shù)據(jù)地址；

9、（2）將設(shè)備地址值設(shè)定到從機(jī)的modbus?rtu地址后完成主從機(jī)聯(lián)動，如主從機(jī)的數(shù)據(jù)地址如果不兼容，則修改從機(jī)的數(shù)據(jù)地址，或者中間連接地址轉(zhuǎn)換器，讓從機(jī)的數(shù)據(jù)地址能完全兼容主機(jī)；

10、所述前端保護(hù)電路包括共模電感l(wèi)6，所述共模電感l(wèi)6的1腳連接電阻r29一端和壓敏電阻sa一端并作為一個主機(jī)信號輸入端、2腳連接電阻r30一端和所述壓敏電阻sa另一端并作為另一個主機(jī)信號輸入端，所述共模電感l(wèi)6的3腳連接穩(wěn)壓管zd1的陰極、電阻r26一端、所述電阻r30另一端、所述通訊電路中的通訊芯片ic3的6腳，所述共模電感l(wèi)6的4腳連接穩(wěn)壓管zd2的陰極、電阻r25一端、所述電阻r29另一端、所述通訊電路中的通訊芯片ic3的7腳，所述電阻r25另一端和所述通訊芯片ic3的5腳均連接ig12v電源，所述電阻r26另一端和所述通訊芯片ic3的8腳均連接ip5v電源，所述隔離光耦電路包括光耦pc1、光耦pc2、光耦pc3，所述光耦pc1的4腳連接ip5v電源、3腳連接所述通訊芯片ic3的2腳和3腳及電阻r24一端，所述電阻r24另一端連接ig12v電源，所述光耦pc2的4腳連接ig12v電源、5腳連接電阻r22一端和所述通訊芯片ic3的4腳、6腳連接所述電阻r22另一端和ip5v電源，所述光耦pc3的1腳通過電阻r23連接ip5v電源、2腳懸空、3腳連接所述通訊芯片ic3的1腳，所述光耦pc1的1腳連接電阻r19一端、2腳連接所述取樣保持電路，所述光耦pc2的1腳連接電阻r16一端、2腳懸空、3腳連接所述取樣保持電路，所述光耦pc3的4腳接地、5腳連接電阻r15一端和電阻r20一端，所述電阻r16另一端、電阻r19另一端、電阻r20另一端、光耦pc3的6腳均連接dvcc，所述電阻r15另一端連接所述取樣保持電路，所述取樣保持電路包括第一寄存器和第二寄存器，所述方波振蕩電路包括方波發(fā)生器，所述方波發(fā)生器的3腳輸出端連接所述第一寄存器和所述第二寄存器的sck引腳，所述第一寄存器的sdk引腳連接所述隔離光耦電路。

11、采用本發(fā)明后，可以通過截取主機(jī)的數(shù)據(jù)幀、快速的進(jìn)行主機(jī)uart的設(shè)定：包含波特率、奇偶數(shù)校驗碼、停止位元、資料長度等四個關(guān)鍵參數(shù)，還能解析主機(jī)modbus?rtu報文內(nèi)容：包含設(shè)備地址、數(shù)據(jù)地址等相關(guān)參數(shù)，替代原從機(jī)的調(diào)試方式，取代原來盲猜試錯，有效提高系統(tǒng)調(diào)試效率、降低試錯成本。

技術(shù)特征：

1.一種能快速分析主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置的模塊，其特征在于，其包括采集電路和單片機(jī)，采集電路包括前端保護(hù)電路、通訊電路、隔離光耦電路、取樣保持電路、方波振蕩電路，方波振蕩電路做同步信號，截取主機(jī)發(fā)送的通訊數(shù)據(jù)幀，由取樣保持電路進(jìn)行同步取樣后輸出至單片機(jī)的輸入口，單片機(jī)先解析uart參數(shù)，再解析modbus?rtu參數(shù)，最終得到主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能快速分析主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置的模塊，其特征在于，解析uart參數(shù)包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種能快速分析主機(jī)發(fā)送的modbus?rtu報文與uart設(shè)置的模塊，其特征在于，所述前端保護(hù)電路包括共模電感l(wèi)6，所述共模電感l(wèi)6的1腳連接電阻r29一端和壓敏電阻sa一端并作為一個主機(jī)信號輸入端、2腳連接電阻r30一端和所述壓敏電阻sa另一端并作為另一個主機(jī)信號輸入端，所述共模電感l(wèi)6的3腳連接穩(wěn)壓管zd1的陰極、電阻r26一端、所述電阻r30另一端、所述通訊電路中的通訊芯片ic3的6腳，所述共模電感l(wèi)6的4腳連接穩(wěn)壓管zd2的陰極、電阻r25一端、所述電阻r29另一端、所述通訊電路中的通訊芯片ic3的7腳，所述電阻r25另一端和所述通訊芯片ic3的5腳均連接ig12v電源，所述電阻r26另一端和所述通訊芯片ic3的8腳均連接ip5v電源，所述隔離光耦電路包括光耦pc1、光耦pc2、光耦pc3，所述光耦pc1的4腳連接ip5v電源、3腳連接所述通訊芯片ic3的2腳和3腳及電阻r24一端，所述電阻r24另一端連接ig12v電源，所述光耦pc2的4腳連接ig12v電源、5腳連接電阻r22一端和所述通訊芯片ic3的4腳、6腳連接所述電阻r22另一端和ip5v電源，所述光耦pc3的1腳通過電阻r23連接ip5v電源、2腳懸空、3腳連接所述通訊芯片ic3的1腳，所述光耦pc1的1腳連接電阻r19一端、2腳連接所述取樣保持電路，所述光耦pc2的1腳連接電阻r16一端、2腳懸空、3腳連接所述取樣保持電路，所述光耦pc3的4腳接地、5腳連接電阻r15一端和電阻r20一端，所述電阻r16另一端、電阻r19另一端、電阻r20另一端、光耦pc3的6腳均連接dvcc，所述電阻r15另一端連接所述取樣保持電路，所述取樣保持電路包括第一寄存器和第二寄存器，所述方波振蕩電路包括方波發(fā)生器，所述方波發(fā)生器的3腳輸出端連接所述第一寄存器和所述第二寄存器的sck引腳，所述第一寄存器的sdk引腳連接所述隔離光耦電路。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及現(xiàn)場總線控制的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種分析主機(jī)發(fā)送的ModBus?RTU報文與UART設(shè)置的系統(tǒng)模塊，其能夠快速準(zhǔn)確的解析出設(shè)置、以達(dá)到迅速聯(lián)機(jī)，降低試錯的成本，提高調(diào)試效率，其包括采集電路和單片機(jī)，采集電路包括前端保護(hù)電路、通訊電路、隔離光耦電路、取樣保持電路、方波振蕩電路，方波振蕩電路做同步信號，截取主機(jī)發(fā)送的通訊數(shù)據(jù)幀，由取樣保持電路進(jìn)行同步取樣后輸出至單片機(jī)的輸入口，單片機(jī)先解析UART參數(shù)，再解析Modbus?Rtu參數(shù)，最終得到主機(jī)發(fā)送的ModBus?RTU報文與UART設(shè)置。

技術(shù)研發(fā)人員：石東哲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：無錫市優(yōu)利康電氣有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10