漢楓Wi-Fi串口服務器HF2211S應用案例

要實現的功能

使用HF2211S模塊通過WiFi模塊連接到廠區網絡，以mobusRTU協議，主動讀取氣體檢測儀的多路傳感器數據，並通過MQTT協議將讀取到的數據以JSON格式推送到指定服務器。

具體細分為如下幾個小過程：

• 模塊上電后主動連接到指定WiFi
• 模塊連接到指MQTT服務器
• 模塊通過modbusRTU協議主動讀取設備數據
• 模塊主動將讀取到的數據推送到mqtt服務器

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通訊模塊

配置軟件

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

Advanced_IP_Scanner

局域網設備掃描軟件，在該處用於獲取局域網內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，可以查看從模塊發來的報文，便於調試modbusRTU主站。

mosquitto-2.0.11

MQTT服務端軟件，HF2211S將485口讀取到的數據不做解析，轉發到MQTT服務器。

配置截圖

安裝前文中提到的配置軟件

電腦連接模塊自帶的WiFi

打開配置軟件，會自動顯示搜索到的局域網內的模塊，點擊設備編輯，進入設備配置界面

主要設置如下參數

• WIFI模式 STA

​ STA無線名稱、密碼

• 連接協議相關信息

​ 協議：MQTT、訂閱主題、發布主題、服務器端地址、端口號

• 串口信息

​ 波特率、數據位、停止位、校驗位

基本參數設置設置完成后，點擊高級設置，再點擊編輯腳本，導入串口腳本，實現模塊主動讀取設備數據及數據上送功能。

將如下腳本存儲為txt文件，並導入腳本

key=""

cmd01=[0x05,0x03,0x01,0x34,0x00,0x37,0x45,0xAA]
cmd02=[0x05,0x03,0x02,0x34,0x00,0x37,0x45,0xEE]
cmd03=[0x05,0x03,0x03,0x34,0x00,0x37,0x44,0x12]
cmd04=[0x05,0x03,0x04,0x34,0x00,0x37,0x45,0x66]

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

上述代碼部分說明

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

設備狀態查看

串口報文捕獲

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":"05036E0064000000000000000000000000000000000000000000000000000041A000004248000000000000000000000000000090DA001F000000000000000000000000000000000001000056F0001F00000000E8D5001C000042200000000000000000000000000000000000060001002190E4"}

{"key":"CH2","value":"05036E001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E65E0008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A700000000000000000000000000000000000600010082AE92"}

{"key":"CH3","value":"05036E0064000000000000000000000000000000000000000000000000FFFF419F00004248000000000000000000000000000088CA00170000000000000000000000000000000000020000899E001700000000F183003500004248000000000000000000000000000000000006000100242A29"}

{"key":"CH4","value":"05036E03E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000B18100170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF43980000000000000000000000000000000000060001001E2210"}

附：氣體檢測儀地址表

{"key":"CH2","value":"05036E
001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E65E0008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A700000000000000000000000000000000000600010082 AE92"}

MQTT報文中，value值中，頭部 3個字節 05036E 尾部2個字節CRC校驗 AE92去除，中間部分為對應通道的數據。

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個字節，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個字節 Byte0：0x00
Byte0: 0x00 正常
0x01 斷線
0x02 超量程
0x03 A2
0x04 A1
存儲模式	40361	2個字節, Byte0:保留0x00；
Byte1=0x00;關閉
Byte1=0x01 自動
Byte1=0x02 手動
Byte1=0x03 單點
存儲周期	40362	2個字節，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
存儲模式	40617
存儲周期	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
存儲模式	40873
存儲周期	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
存儲模式	41129
存儲周期	41130
實時時間（年分）	40023	2個字節， Byte0：年份高位 Byte1：年份低位
實時時間(月，日)	40024	2個字節， Byte0：月 Byte1：日
實時時間（時，分）	40025	2個字節， Byte0：時 Byte1：分
實時時間(秒)	40026	2個字節， Byte0: 0x00 Byte1: 秒
儀器地址	40027	2個字節 Byte0:保留0x00 Byte1:儀器地址
儀器報警開關	40029	2個字節 Byte0:聲音報警開關（0x0關,0x01開）Byte1: 光電報警開關（0x00關,0x01開）
恢復出廠設置	40039	2個字節Byte0:保留0x00當往Byte1中寫入0x01時則進行恢復出廠設置