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【NUC980开发板DIY项目大挑战】modbus采集器

发布于 2022-05-29 00:42:04 浏览：765 订阅该版

**项目描述**
在工业场景中modbus是非常常用及重要的通讯协议，在智慧工厂的改造中，通过modbus采集器可以简单的完成很多的智慧工厂项目。NUC980有非常丰富的外设资源，串口有10个，可以扩展出多个485接口，还有128M内存，用于多任务运行。

**DIY过程**
首先画了一个板子：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220528/20f1cc890b6b1f6b9e83f52ded0c2097.png.webp)
通过arduino接口扩展了2个485和2个can，can与本次项目没有关系。

然后是软件开发过程：
软件设计的思路是通过服务+应用的形式开发产品。服务有modbus-rtu、tcp服务和mqtt服务，也可以扩展其他服务。
应用测试根据服务的数据流进行打包及转发。服务及应用都是通过配置文件进行配置的。
配置文件如下：
```json
{
    "name":"server1",
    "app":[
        {
            "name":"test1",
            "from":"rtu",
            "from_type":"mb_rtu",
            "to":"tcp",
            "to_type":"tcp",
            "addr":1,
            "base_reg":0,
            "reg_num":10,
            "function":1
        },
        {
            "name":"test2",
            "from":"rtu",
            "from_type":"mb_rtu",
            "to":"mqtt",
            "to_type":"mqtt",
            "addr":2,
            "base_reg":0,
            "reg_num":10,
            "function":5
        }
    ],
    "srv":[
        {
            "name":"rtu",
            "type":"mb_rtu",
            "uart":"/dev/uart1",
            "rts_pin":16,
            "baud":115200,
            "data_bits":8,
            "parity":"N",
            "stop_bits":1
        },
        {
            "name":"tcp",
            "type":"tcp",
            "addr":"192.168.137.1",
            "port":11223
        },
        {
            "name":"mqtt",
            "type":"mqtt",
            "prefix":"/device/nuc980",
            "url":"tcp://mqtt.broker:1883"
        }
    ]
}
```
'/name'表示设备的名称，用于表示数据包来自于那个设备；
'/app/n/name'表示应用的名字，用于区分同一设备的不用业务逻辑；
'/app/n/from'表示数据源的服务名字，与下面的服务对应；
'/app/n/from_type'表示数据源的服务是mb_rtu还是mb_tcp；
'/app/n/to'表示数据的去向，对应服务名；
'/app/n/to_type'表示服务类型，tcp、mqtt等。
'/app/n/addr'modbus设备地址；
'/app/n/base_reg'modbus寄存器起始地址；
'/app/n/reg_num'读取寄存器的个数；
'/app/n/function'modbus功能码；
'/srv/n/name'服务名，用于应用调用对应的服务；
'/srv/n/type'服务类型mb_rtu、mb_tcp、tcp、mqtt等；
'/srv/n/uart'串口设备路径；
'/srv/n/rts_pin'485收发控制脚；
'/srv/n/baud'串口波特率
'/srv/n/data_bits'串口数据位
'/srv/n/parity'串口校验位
'/srv/n/stop_bits'串口停止位
'/srv/n/addr'tcp服务地址
'/srv/n/port'tcp服务端口
'/srv/n/prefix'mqtt的topic前缀
'/srv/n/url'mqtt的broker地址
通过上面的配置参数就会启动相应的服务，通过MThings软件模拟modbus-rtu从机，通讯日志如下：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220529/65ad4ad2e47bca11bc20e090125dcfbe.png)
tcp服务器接收到的数据如下：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220529/89d26f168589e8cb18947904bf2384d9.png)
mqtt服务的数据如下：
![image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20220529/9a42e855367edb8ad3e80dc89ddea986.png)
mqtt topic规则：${prefix}/${设备名}/${应用名}/data

**视频地址**
【NUC980 modbus采集器-哔哩哔哩】 https://b23.tv/0tNW5RM

**代码**
https://gitee.com/vandoul/nuc980-mod-bus-gw

**心得体会**
本次活动使用的是rt-thread stduio IDE，使用还是挺方便的，通过IDE集成的工具可以不通过env就完成工程的配置工作。NUC980的内存资源以及高性能，在项目开发过程中还是很顺手的，基本不需要考虑任务资源占用问题，虽然没有测试上百上千的任务运行情况，但是后期还是很期待等项目功能完善之后的表现的。