WB-MIR v2 - Modbus IR Remote Control
(В процессе наполнения!)
Обучаемый модуль с ИК-приёмопередатчиком для управления по ИК-каналу различными устройствами, включая кондиционеры, телевизоры и т.п. Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу MODBUS.
Принцип работы
Сигнал с пульта ДУ записывается ИК-приёмником и хранится в памяти устройства, откуда может быть воспроизведён. В текущей модификации устройство может хранить до 7 сигналов в постоянной памяти и один — в оперативном буфере. ИК-сигнал может быть также записан не с пульта ДУ, а передан в виде последовательности чисел по Modbus. Сохранённый сигнал воспроизводится ИК-передатчиком при получении специальной команды по Modbus.
Устройство имеет два режима работы: постоянный и оперативный.
В постоянном режиме записанные сигналы хранятся в Flash-ПЗУ устройства. В устройстве можно хранить не более 7 сигналов (в текущей версии прошивки 3.4.0). Сигналы, записанные в ПЗУ, сохраняются при отключении питания. Стоит отметить. что при каждой перезаписи сигнала расходуется физический ресурс ПЗУ процессора устройства — всего можно перезаписать сигнал не более 1000 раз.
В оперативном режиме сигнал (только один) находится в оперативной памяти устройства. Он записывается туда Modbus-командой с внешнего устройства (например, контроллера Wiren Board). Сигнал может быть воспроизведён из оперативной памяти и затем перезаписан; ресурс ПЗУ при этом не расходуется. При отключении питания сигнал в оперативной памяти не сохраняется.
Способ хранения сигнала
Сигнал хранится в памяти устройства виде последовательности натуральных чисел (каждое от 0 до 65535), где каждое число - продолжительность логического 0 или 1 в сигнале в квантах по 10 микросекунд. Следовательно, максимальная продолжительность каждого нуля или единицы должна быть не более 65535 * 10 мкс = 655350 мкс = 0,655 секунд. Первое число последовательности — длительность первой логической единицы. Конец последовательности маркируется двумя периодами продолжительностью 0.
Входы
Питание модуля подается на винтовые зажимы V+ и GND, линия RS-485 подключается к входам A и B. Внешний датчик температуры DS18B20 подключается по паразитной схеме питания, когда выводы +5В и GND объединены и подключены к клемме GND, вывод данных подключается к зажиму 1-W. D некоторых моделях присутствует внутренний датчик температуры DS18B20 в корпусе TO-92, распаяный в верхней левой части платы модуля (вид сверху корпуса датчика нанесен в этом месте шелкографией).
Обучение и использование модуля
Внимание! Номера используемых Modbus регистров менялись, начиная с версии прошивки 3.2.0. В инструкции указаны новые номера регистров. Если вы пользуетесь устройством со старой прошивкой, общий принцип остаётся прежним, но номера регистров сдвигаются; как именно — смотрите в Карта регистров флагов (Coils).
Управление ИК-приёмопередатчиком производится через регистры флагов Modbus; полный список можно найти в описании карты регистров. Есть 3 типа операций с сигналами:
- запись сигнала в память с пульта ДУ,
- воспроизведение сигнала из памяти,
- редактирование сигнала в памяти.
В каждый момент времени можно выполнять только одну операцию только над одним сигналом. Так как во время выполнения любой операции в один из регистров флагов ставится 1, а после завершения операции туда же ставится 0, в каждый момент времени среди всех регистров флагов, относящихся к ИК-приёмопередатчику, только один регистр может быть установлен в единицу. Попытка записи 1 в регистры флагов, связанных с ИК, при уже имеющейся единице приведёт к ошибке BUSY.
Постоянный режим
D текущей прошивке в постоянном режиме устройство может хранить 7 ИК-сигналов. Сигналы нумеруются с 0 до 6.
Запись сигнала в постоянную память с пульта ДУ
Чтобы записать сигнал под номером i с пульта ДУ в память, запишите 1 в регистр флагов по адресу 5300 + i. Затем направьте пульт ДУ на ИК-приёмник и нажмите кнопку на пульте. После отпускания кнопки, завершите запись сигнала, записав 0 в регистр флагов по адресу 5300 + i.
#Начинаем запись сигнала с номером 1. Устройство подключено к порту /dev/ttyAPP1 и имеет Modbus-адрес 16
root@wirenboard:~# modbus_client --debug -m rtu -b9600 -s2 -pnone /dev/ttyAPP1 -a16 -t5 -r5301 1
#Нажимаем кнопку на пульте ДУ
root@wirenboard:~# modbus_client --debug -m rtu -b9600 -s2 -pnone /dev/ttyAPP1 -a16 -t5 -r5301 0
#Завершаем запись сигнала с номером 1
Воспроизведение сигнала из постоянной памяти
Чтобы воспроизвести сигнал под номером i из памяти, запишите 1 в регистр флага по адресу 5100 + i. Если сигнал под номером i не был записан ранее, будет возвращена ошибка. Пока идёт воспроизведение сигнала, регистр флага по адресу 5100 + i будет установлен в 1, а затем сам установится в 0. Пока идёт воспроизведение сигнала, никакие другие операции с ИК-приёмопередатчиком по Modbus не будут доступны.
#Отдаём команду воспроизвести сигнал с номером 1. Устройство подключено к порту /dev/ttyAPP1 и имеет Modbus-адрес 16
root@wirenboard:~# modbus_client --debug -m rtu -b9600 -s2 -pnone /dev/ttyAPP1 -a16 -t5 -r5101 1
Редактирование сигнала в постоянной памяти
Чтобы отредактировать сигнал под номером i или записать его по Modbus (без пульта ДУ), запишите 1 в регистр флага по адресу 5200 + i. После этого сигнал в виде последовательности натуральных чисел (смотрите рисунок) будет записан в подряд идущие регистры хранения, начиная с регистра 2000. В конце последовательности будут два подряд идущих регистра хранения, содержащих 0. Если сигнал под номером i не был записан ранее, в регистрах хранения 2000 и 2001 будут находиться 0. Для внесения изменений в последовательность (в том числе для записи команды по Modbus) нужно записать правильную последовательность в данные регистры хранения с помощью команд WRITE_SINGLE_REGISTER и WRITE_MULTI_REGISTERS. В конце изменённой последовательности всё также должен быть маркер конца последовательности - два подряд идущих регистра хранения, содержащих 0. Чтобы удалить сигнал, запишите в первые два регистра хранения (2000 и 2001) 0. После окончания редактирования запишите 0 в регистр флагов по адресу 5200 + i. До тех пор, пока в регистре флагов по адресу 5200 + i не будет стоять 0, не будут доступны никакие другие операции, в том числе и над другими сигналами.
Удаление всех сигналов из постоянной памяти
Чтобы удалить все записанные сигналы, запишите 1 в регистр флагов по адресу 5000.
Оперативный режим
Запись сигнала в оперативную память с пульта ДУ
Чтобы записать сигнал (только один) с пульта в оперативную память, не помещая при этом в ПЗУ - запишите 1 в регистр флага по адресу 5001. Далее действия происходят так же, как описано выше для записи сигнала в ПЗУ. После прекращения записи в регистрах хранения по адресу 2000 и дальше будет храниться сигнал в виде последовательности чисел. Эту последовательность можно редактировать, как описано выше. Внимание: содержимое этих регистров хранения не сохраняется при отключении питания устройства!
Воспроизведение сигнала из оперативной памяти
Чтобы воспроизвести сигнал из оперативной памяти, запишите 1 в регистр флага по адресу 5002. Будет воспроизведён сигнал, записанный в регистрах хранения, начиная с 2000. В случае отсутствия маркера конца команды будет возвращена ошибка. Пока идёт воспроизведение сигнала, регистр флага по адресу 5002 будет установлен в 1, а затем сам установится в 0. Пока идёт воспроизведение сигнала, никакие другие операции с ИК-приёмопередатчиком по Modbus не будут доступны.
Технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Питание | |
| Напряжение питания | 9 — 24 В постоянного тока |
| Потребляемая мощность |
0,1 Вт в холостом режиме, 0,1 Вт при передаче ИК-команд |
| Дальнодействие передатчика | < 1м |
| Внешние датчики | Возможность подключения цифрового датчика температуры DS18B20. |
| Управление | |
| Интерфейс управления | RS-485 |
| Изоляция интерфейса | Неизолированный |
| Протокол обмена данными | Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке |
| Параметры интерфейса RS-485 |
скорость 9600 бит/с; данные — 8 бит; четность N; стоп-биты 2; Начиная с версии прошивки 3.1.0 параметры интерфейсы могут быть настроены программно:
|
| Габариты | |
| Габариты | 45x35x14 мм |
| Условия эксплуатации | |
| Температура воздуха | -40°С до +80°С |
| Относительная влажность воздуха | до 98%,без конденсата влаги |
Обмен данными
На физическом уровне модуль подключается через интерфейс RS-485. Для управления WB-MR6C используется протокол Modbus RTU. В устройствах Wirenboard данные Modbus передаются по линиям связи RS-485. Подробнее смотрите страницу Протокол Modbus. Modbus-адрес модуля задается на заводе и нанесен на наклейке на его боковой стороне. Адрес может быть изменен программно. Подробно смотрите в разделе Управление по Modbus.
В датчиках с версией прошивки 3.1.0 и позднее эти настройки можно изменить - смотрите таблицу регистров Modbus.
Дополнительные Функции
Смена адреса производится широковещательный (slave_id 0) командой записи (WRITE_SINGLE_REGISTER) в holding register с адресом 128 (0x80).
По адресу 200 лежит сигнатура длинной 6 байт. Сигнатура уникальна для каждой модели устройства и позволяет идентифицировать модель. Для получения сигнатуры нужно выполнить READ_HOLDING_REGISTERS адрес 200 длина 6. Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытки записи в недопустимое место возвращается ошибка 3.
Управление по Modbus
Подробно о работе с модулем по протоколу Modbus написано в разделе Управление датчиками Wirenboard по протоколу Modbus. Карта регистров устройства выглядит следующим образом:
Карта регистров хранения (Holding Registers)
| Регистр/ адрес | тип | чтение/ запись | значение по умолчанию | формат | назначение |
|---|---|---|---|---|---|
| 6 | input | R | 0x7FFF — датчик не подключен или неисправен | °C × 16 (signed) | Температура с внешнего датчика |
| 7 | input | R | 0x7FFF — датчик не подключен или неисправен | °C × 16 (signed) | Температура с внешнего датчика |
| 110 | holding | RW | 96 (0x60) | baud rate / 100 | скорость порта RS-485, делённая на 100. Допустимые скорости: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200 |
| 111 | holding | RW | 0 | настройка бита чётности порта RS-485. Допустимые значения: 0 - нет бита чётности (none), 1 - нечётный (odd), 2 - чётный (even) | |
| 112 | holding | RW | 2 | количество стоп-битов порта RS-485. Допустимые значения: 1, 2 | |
| 120 (0x78) | holding | RW | 0 | отличное от 0 | запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния |
| 121 (0x79) | input | R | - | mV | текущее напряжение питания модуля |
| 128 (0x80) | holding | RW | 1 | Modbus-адрес устройства | |
| 200-206 | input | R | {'W','B','M','I',R,0} | сигнатура | |
| 220-241 | input | R | __date__ __time__ | дата сборки прошивки | |
| 250-269 | input | R | строка, null-terminated | версия прошивки | |
| 270-271 | input | R | 32-bit unsigned int | уникальный идентификатор (S/N) | |
| 2000-2509 | holding | RW | Буфер периодов IR-приемопередатчика |
Карта регистров флагов (Coils)
| Начальный адрес | Количество | Назначение |
|---|---|---|
| 5000 | 1 | Очистка всех банков ИК-команд |
| 5001 | 1 | Запись ИК-команды с ИК-приёмника в Modbus регистры хранения (2000-2509), без сохранения в банк команд |
| 5002 | 1 | Воспроизведение ИК-команды из Modbus регистров хранения (2000-2509) |
| 5100 (в прошивке 3.1.0 и ранее - 0) | number_of_banks | Воспроизведение ИК-команды из соответствующего банка |
| 5200 (в прошивке 3.1.0 и ранее - 1000) | number_of_banks | Чтение и запись в банки команд IR |
| 5300 (в прошивке 3.1.0 и ранее - 2000) | number_of_banks | Запись в банк команд IR использую IR-приёмник |
Сигнатура устройства
По адресу 200 лежит сигнатура модуля длиной 6 байт. Сигнатура уникальна для каждой модели устройств Wiren Board и позволяет идентифицировать модель по Modbus:
| Модуль | Сигнатура |
|---|---|
| WB-MIR | WBMIR |
Для получения сигнатуры нужно выполнить команду READ_HOLDING_REGISTERS по адресу 200 (длина 6 регистров). Запись в эту область памяти не поддерживается, при попытке записи в недопустимое место возвращается ошибка 3. Пустые места в тексте сигнатуры забиваются значением 0x00. Начиная с регистра 220 записана дата сборки прошивки, в формате "числоx00времяx00" в виде строки (пример: 'Jan 27 2017 17:01:13'). Длина записи — 21 регистр.
Управление модулем из командной строки
Программное обеспечение контроллера Wiren Board включает в себя утилиту modbus_client для работы с устройствами, подключенными к выходам RS-485, по протоколу Modbus, подробное описание команды находится на странице Modbus-client. Доступ к командной строке описан в статье SSH.
Пример чтения регистров
Проверим, верно ли, что мы подключились именно к модулю нужного типа. (Модуль wb-mqtt-serial должен быть предварительно остановлен). По адресу 200 хранится уникальная сигнатура длиной в 6 регистров. Прочтем 6 регистров, начиная с адреса 200, и преобразуем полученный ответ из шестнадцатеричных цифр в символьную строку:
echo -e `modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 \
-a1 -t0x03 -r200 -c 6 | \
grep Data | sed -e 's/0x00/\\\x/g' -e 's/Data://' -e 's/\s//g'`
В результате выполнения команды получаем строку, например WBMIR. В этом примере модуль WB-MIR имеет Modbus-адрес 1.
Перезагрузка
В ряде случаев может потребоваться перезагрузка модуля. Для этого в регистр 120 (0x78) необходимо записать любое значение, отличное от нуля:
modbus_client --debug -mrtu -pnone -s2 /dev/ttyAPP1 -a1 -t0x06 -r0x78 100
Такая перезагрузка равносильна сбросу по питанию и изменению адреса устройства на 0x01. Предварительно, конечно, необходимо остановить сервис wb-mqtt-serial. Перезагрузку лучше делать с одним устройством на шине.