Modbus RTU协议 警示灯、三色灯

一、产品简介

这是一款专为三色灯智能化改造设计的低成本Modbus控制器演示样例，主控芯片成本仅需0.6元。该控制器具备3个可独立控制的WS2812全彩LED灯、可编程蜂鸣器和数字输入接口，支持标准Modbus RTU协议通信，可通过RS485总线实现远程控制。产品旨在为传统灯具厂商提供智能化升级方案，也可根据客户需求定制更多数字输入/输出通道以满足特定应用需求。

二、应用场景

传统三色灯智能化改造

• 将传统继电器控制的红绿蓝三色灯升级为智能可控灯具（需定制）
• 实现灯光亮度、颜色的调节
• 通过Modbus协议接入现有控制系统，无需更改上位机软件架构

其他成本敏感的Modbus从设备应用（需定制）

• 传感器数据采集终端
• 执行器控制节点
• 数据转发网关
• 简单IO扩展模块

三、产品概述

附件自带的DEMO固件开放以下功能（Modbus RTU 固件版本）：

1. 支持3颗 WS2812 LED 独立控制，参数掉电保存
2. 支持1路可编程蜂鸣器输出，参数掉电保存
3. 1路数字输入（支持边沿计数、边沿触发时间记录）
4. 当前演示版本受限于展示目的仅提供1路数字输入，但可根据客户需求定制扩展更多数字输入/输出通道（DO）以连接其他外部设备。
5. 可定制Modbus RTU的各种传感器从机设备
6. 可定制各类Modbus网关（Web配置、寄存器映射、多路串口DTU、协议互换、智能指令缓存、MQTT上报云...）

四、产品参数

1. 供电12V，最大供电13V，电流峰值250ma
2. Modbus协议版本固件，默认通讯速率115200，无校验，8数据位，1停止位
3. 私有协议版本固件使用485总线进行通讯，默认通讯速率 9600，无校验，8数据位，1停止位
4. 两层电路板设计，顶层贴片，尺寸为 49.833mm x 48.006mm

五、使用说明和教程

1.安装与启动：首先确保硬件正确连接，并启动Python上位机演示脚本。根据实际的串口设备号，修改脚本中的相关配置。

2.固件下载：可以使用两种不同的工具进行固件下载

• 使用 PyOCD工具  ( pip install pyocd==0.36.0 ) 通过SWD接口下载固件时，选择平台"air001"，并通过命令 pyocd flash --target air001 二进制固件.bin 下载固件。
• 使用 PY32MCDT_x64工具 (附件区下载) 通过串口下载固件时，首先在上电前将PCB上的"BOOT"测试点短接到"VCC"，通电后撤销短接，然后再使用配套工具进行固件下载。
• 如果需要协助复现，请私聊客服联系我

3.外壳安装：使用提供的防水盒作为外壳，并通过附件中的购买链接获取其他必要的配件。

4.二次开发：如需进一步部署或二次开发支持（有偿），请通过平台客服联系到我。

Modbus协议固件（备注：附件有ModbusPoll示例工程文件、程序固件、评估版不提供源代码）

私有通讯协议固件（附件有固件，评估版不提供源代码）：

3D简介图：

防水盒安装图

六、备注

以下是一些额外的提示和特殊情况下的操作指南（私有协议固件版本）：

1. 板载按钮的特殊功能：板载按钮允许用户在不遵守通讯地址限制的情况下执行指令，但不会收到响应报文。通常用于第一次安装和部署的时候配合上位机设置节点的通讯地址
2. 通讯地址的修改：在Python上位机DEMO中，展示了如何设置通讯地址。在设备通讯期间，可以通过按下板载按钮并发送“更改地址”指令来修改通讯地址。
3. 485总线使用注意事项：为了避免485总线冲突，建议在发送下一组控制指令前延迟30ms，特别是在上位机脚本不处理响应报文的情况下。
4. 使用立创商城进行BOM配单时，如果采购500套，则每一套成本的物料为4.66元人民币

七、演示视频

视频演示了“附件中”自带的“Python上位机DEMO”实机演示效果（私有协议固件版本），其中包含

1. 分别演示控制不同节点上的不同编号独立LED，将“地址1”节点上的“编号1”LED设置为红色，将“地址2”节点上的“编号2”LED设置为绿色，将“地址3”节点上的“编号3”LED设置为蓝色
2. 分别演示独立控制不同节点上的蜂鸣器，发出不同音调的声音
3. 最后演示了通过“广播地址”让所有节点的所有LED进行RGB彩虹颜色的滚动循环