Modbus RTU PWM Output 4CH 使用教程

产品特性

  • 输出采用高速光耦隔离,可通过内部跳线选择输出高电平电压
  • 四路 PWM 脉冲输出频率和占空比独立可调
  • 支持设置设备地址 (1 ~ 255),以便通过 RS485 总线级联多个设备
  • 板载稳压芯片,支持 7 V ~ 36 V 宽电压供电
  • 板载一体式电源隔离,可提供稳定的隔离电压,隔离端无须额外供电
  • 板载一体式磁耦隔离,可进行信号隔离,可靠性高、抗干扰强
  • 板载自恢复保险丝和 TVS (瞬态电压抑制管),可有效抑制电路中的浪涌电压和瞬态尖峰电压,防过流过压,防雷防静电
  • 内置看门狗,输出稳定不死机
  • 导轨式外壳设计,体积小巧,安装方便
  • 外置 3 个 LED 指示灯,方便查看电源状态和信号收发状态

产品参数

通信接口RS485
通信波特率4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200, 128000, 256000
默认通信格式9600, N, 8, 1
Modbus 协议标准 Modbus RTU 协议
供电电压DC 7~36 V
输出电压3.3 V 或 5 V 可选
输出电流<30mA,信号型
脉冲频率1 Hz~200 kHz
脉冲分辨率0.01 Hz
脉冲精度5‰
占空比0~100%
占空比分辨率0.01%
占空比精度5‰(1 Hz~50 kHz),1%(50 kHz~200 kHz)

指示灯说明

指示灯状态说明
PWR 灯电源指示灯,MCU 正常工作时闪烁。
TXD 灯发送指示灯,发送数据时灯亮。
RXD 灯接收指示灯,接收数据时灯亮。

硬件接口说明

D1~D4 为脉冲输出端,GND 为电源地,PWM 输出频率范围为 1 Hz~200 kHz。


硬件连接说明

将 USB TO 485 和目标板通过杜邦线,将 A-->A 和 B-->B 相连,如下图所示:


软件测试

SSCOM 串口调试助手

基本查询命令

  • 下载 SSCOM 串口调试助手 并在电脑上打开,打开对应的端口号,设置波特率为 9600,选择 hex 发送和接收,加检验选择 ModbusCRC16 校验。

    发送如下指令,正常情况通道 1 就会 1 kHz, 占空比 50%的脉冲。

    01 10 00 00 00 03 06 00 01 86 A0 13 88

其它命令

  • 如果需要发送其他命令则选择 HEX 发送,加检验选择 ModbusCRC16 校验,输入命令的前六个字节点击发送则会自动添加 CRC 验码。 例如发送如下指令,可以设置通道 1 占空比为 20%。
    01 06 00 02 07 D0

更多详细的控制指令请查看请查看开发协议。

Modbus Poll 软件

  • 串口软件不方便观察数据,可以选择 Modbus Poll 软件 读取数据。下载并安装 Modbus Poll 软件。

  • 打开软件,选择 setup->Read/Write Definition,Slave ID 选择实际设备地址,Function 选择 16 功能码,Quantity 改为 12 通道。点击 OK 确认。


  • 选择 Connection->Connect...,选择对应的串口,波特率为 9600,8 位数据位,无校验模式,1 位停止位。点击 OK 连接。


  • 连接正常后设置频率格式,选择 0,3,6,9 寄存器格式设置为无符号 32 位大段格式。同时可在 Alias 栏添加寄存器备注。


  • 在寄存器输入通道频率和占空比则输出对应脉冲。频率范围 100~100000000,即 1 Hz~200 kHz,占空比范围 0~10000,即 0~100%。 下图设置为 1 通道 500 Hz 10%,2 通道 1 kHz 30%,3 通道 5 kHz 50%,4 通道 10 kHz 90%。


二次开发协议

功能码介绍

功能码备注
03读取保持寄存器
06写单个保持寄存器
10写多个保持寄存器

寄存器地址介绍

地址 (HEX)地址存储内容寄存器取值权限Modbus 功能码
4x0000
4x0001
通道 1 频率高 16 位
通道 1 频率低 16 位
数值为无符号 32 进制,单位 0.01 Hz,范围:100~20000000,即 1 Hz~200 kHz读/写0x03,0x06,0x10
4x0002通道 1 占空比数值为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%读/写0x03,0x06,0x10
4x0003
4x0004
通道 2 频率高 16 位
通道 2 频率低 16 位
数值为无符号 32 进制,单位 0.01 Hz,范围:100~20000000,即 1 Hz~200 kHz读/写0x03,0x06,0x10
4x0005通道 2 占空比数值为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%读/写0x03,0x06,0x10
4x0006
4x0007
通道 3 频率高 16 位
通道 3 频率低 16 位
数值为无符号 32 进制,单位 0.01 Hz,范围:100~20000000,即 1 Hz~200 kHz读/写0x03,0x06,0x10
4x0008通道 3 占空比数值为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%读/写0x03,0x06,0x10
4x0009
4x000A
通道 4 频率高 16 位
通道 4 频率低 16 位
数值为无符号 32 进制,单位 0.01 Hz,范围:100~20000000,即 1 Hz~200 kHz读/写0x03,0x06,0x10
4x000B通道 4 占空比数值为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%读/写0x03,0x06,0x10
4x2000串口参数高八位为校验方式:0x00~0x02
低八位为波特率方式:0x00~0x07
读/写0x03,0x06
4x4000设备地址直接存储 Modbus 地址
设备地址:0x0001-0x00FF
读/写0x03,0x06
4x8000软件版本转为十进制然后小数点左移两位即表示软件版本
0x0064 = 100 = V1.00
0x03
  • 注意:频率设置推荐使用 10 功能码多寄存器同时设置,使用 06 功能码操作单个寄存器可能会输出未知频率。

操作指令介绍

设置通道输出指令

发送码:01 10 00 00 00 03 06 00 01 86 A0 13 88 FF 7C

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
10写多寄存器指令
00 00寄存器起始地址通道起始寄存器
00 03寄存器数量设置寄存器数量
06字节数量设置输出字节数
00 01
86 A0
13 88
寄存器数据
频率高 16 位
频率低 16 位
占空比
频率为无符号 32 进制,单位 0.01 Hz,范围:100~20000000,即 1 Hz~200 kHz
占空比为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%
FF 7CCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码: 01 10 00 00 00 03 80 08

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
10写多寄存器指令
00 00寄存器起始地址0x0000 - 0x0007 对应 1~8 输出通道
00 03寄存器数量设置寄存器数量,不能超过最大通道数量
80 08CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:[1 号地址设备]

设置 2 通道输出 200 Hz 10%占空比 : 01 10 00 00 00 03 06 00 00 4E 20 03 E8 F0 DC
设置 1\~4 通道输出 1 kHz 50%占空比 : 01 10 00 00 00 0C 18 00 01 86 A0 13 88 00 01 86 A0 13 88 00 01 86 A0 13 88 00 01 86 A0 13 88 6E E5

设置通道频率指令

发送码:01 10 00 00 00 02 04 00 01 86 A0 C0 77

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
10写多寄存器指令
00 00寄存器起始地址通道起始寄存器,00 00 表示通道 1 起始寄存器
00 02寄存器数量设置寄存器数量,数值为无符号 32 进制,单个寄存器 16 位
02字节数量设置输出字节数
00 01
86 A0
寄存器数据
频率高 16 位
频率低 16 位
频率为无符号 32 进制,单位 0.01 Hz,范围:100~20000000,即 1 Hz~200 kHz
C0 77CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码: 01 10 00 00 00 02 41 C8

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
10写多寄存器指令
00 00寄存器起始地址0x0000 - 0x0007 对应 1~8 输出通道
00 02寄存器数量设置寄存器数量,不能超过最大通道数量
41 C8CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:[1 号地址设备]

设置 2 通道输出 200 Hz : 01 10 00 00 00 02 04 00 00 4E 20 C7 D7

设置通道占空比指令

发送码:01 06 00 02 07 D0 2B A6

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0606 指令写单个保持寄存器
00 02寄存器地址通道 1 占空比寄存器
07 D0寄存器数据占空比为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%
2B A6CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 06 00 02 07 D0 2B A6

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0606 指令写单个保持寄存器
00 02寄存器地址通道占空比寄存器
07 D0寄存器数据占空比为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%
2B A6CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:[1 号地址设备]

设置 1 通道占空比 20% : 01 06 00 02 07 D0 2B A6
设置 2 通道占空比 50% : 01 06 00 05 13 88 94 9D
设置 4 通道占空比 20% : 01 06 00 0B 23 28 E1 26

读取通道输出指令

发送码:01 03 00 00 00 0C 45 CF

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0303 指令读取保持寄存器
00 00寄存器起始地址0x0000 - 0x0007 对应 1~8 输入通道
00 0C寄存器数量读取寄存器数量,不能超过最大通道数量
45 CFCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 03 18 00 01 86 A0 13 88 00 01 86 A0 13 88 00 01 86 A0 13 88 00 01 86 A0 13 88 90 CE

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0303 指令读保持寄存器
18字节数返回状态信息的所有字节数
00 01 86 A0 13 88
……
输出数值依次为 1~4 通道频率和占空比
频率为无符号 32 进制,单位 0.01 Hz,范围:100~20000000,即 1 Hz~200 kHz
占空比为无符号 16 进制,单位 0.01%,范围 0~1000,即 0~100%
90 CECRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:[1 号地址设备]

读取 1 通道数据 : 01 03 00 00 00 03 05 CB
读取 1 通道占空比 : 01 03 00 02 00 01 25 CA
读取 3 通道数据 : 01 03 00 06 00 03 E5 CA

设置波特率指令

发送码:00 06 20 00 00 05 43 D8

字段含义备注
00设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0606 指令设置波特率,设置设备地址
20 00指令寄存器0x2000 为设置波特率,0x4000 为设置设备地址
00校验方式0x00 为无校验,0x01 为偶校验,0x02 为奇校验
05波特率数值波特率数值对应
0x00: 4800
0x01: 9600
0x02: 19200
0x03: 38400
0x04: 57600
0x05: 115200
0x06: 128000
0x07: 256000
43 D8CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:00 06 20 00 00 05 43 D8

字段含义备注
00设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0606 指令设置波特率,设置设备地址
20 00指令寄存器0x2000 为设置波特率,0x4000 为设置设备地址
00校验方式0x00 为无校验,0x01 为奇校验,0x02 为偶校验
05波特率波特率数值对应
0x00: 4800
0x01: 9600
0x02: 19200
0x03: 38400
0x04: 57600
0x05: 115200
0x06: 128000
0x07: 256000
43 D8CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:[1 号地址设备]

设置波特率 4800 :00 06 20 00 00 00 83 DB
设置波特率 9600 :00 06 20 00 00 01 42 1B
设置波特率 115200 :00 06 20 00 00 05 43 D8

设置设备地址指令

发送码:00 06 40 00 00 01 5C 1B

字段含义备注
00设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0606 指令设置波特率,设置设备地址
40 00指令寄存器0x2000 为设置波特率,0x4000 为设置设备地址
00 01设备地址设置的设备地址,0x0001-0x00FF
5C 1BCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:00 06 40 00 00 01 5C 1B

字段含义备注
00设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0606 指令设置波特率,设置设备地址
40 00指令寄存器0x2000 为设置波特率,0x4000 为设置设备地址
00 01设备地址设置的设备地址,0x0001-0x00FF
5C 1BCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例 [1 号地址设备]:

设置设备地址为 0x01 :00 06 40 00 00 01 5C 1B
设置设备地址为 0x02 :00 06 40 00 00 02 1C 1A
设置设备地址为 0x03 :00 06 40 00 00 03 DD DA

读取设备地址指令

发送码:00 03 40 00 00 01 90 1B

字段含义备注
00设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0303 指令读取设备地址指令
40 00指令寄存器0x4000 为读取设备地址,0x8000 为读取软件版本
00 01字节数固定 0x0001
90 1BCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 03 02 00 01 79 84

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0303 指令读取软件版本,读取设备地址指令
02字节数返回字节数
00 01设备地址设置的设备地址,0x0001-0x00FF
79 84CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:[2 号地址设备]

发送 : 00 03 40 00 00 01 90 1B
返回 : 02 03 02 00 02 7D 85 //地址 0x02

读取软件版本指令

发送码:00 03 80 00 00 01 AC 1B

字段含义备注
00设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0303 指令读取软件版本,读取设备地址指令
80 00指令寄存器0x4000 为读取设备地址,0x8000 为读取软件版本
00 01字节数固定 0x0001
AC 1BCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

返回码:01 03 02 00 64 B9 AF

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
0303 指令读取软件版本,读取设备地址指令
02字节数返回字节数
00 64软件版本转为十进制然后小数点左移两位即表示软件版本
0x0064 = 100 = V1.00
B9 AFCRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

示例:[1 号地址设备]

发送:00 03 80 00 00 01 AC 1B
返回:01 03 02 00 64 B9 AF //0x0064 = 100 =V1.00

异常功能码介绍

当接收到的指令出错或者异常设备将会返回异常响应,异常响应格式如下。

返回码:01 85 03 02 91

字段含义备注
01设备地址0x00 表示广播地址;0x01-0xFF 表示设备地址
85异常功能码异常功能码 = 请求功能码 + 0x80
03字节数异常码
02 91CRC16前 6 字节数据的 CRC16 校验和

异常码是一个单字节值,用于指示错误的类型。Modbus 协议定义的几个常用异常码:

异常码名称描述
0x01非法功能请求的功能码不支持
0x02非法数据地址请求的数据地址错误
0x03非法数据值请求的数据值或操作无法执行
0x04服务器故障服务器设备故障
0x05应答已接收到请求并正在处理
0x06设备繁忙设备当前正忙无法执行请求的操作


相关资料

1. 技术手册

2. 软件开发资源


技术支持

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