LC-NW-3-1

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Lcadmin（讨论 | 贡献）2023年12月12日 (二) 14:24的版本 （→‎硬件介绍和说明）
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产品名称

Modbus RTU 单路网络继电器模块 有线以太网 局域网控制 1路输出


LC-NW-3-1视图

正面图：
NW-3-1-01.png
反面图：
NW-3-1-02.png

概述

艾尔赛单路Modbus网络继电器模块搭载成熟稳定的32位MCU和W5500全硬件TCP/IP协议栈网络芯片。预留MCU调试接口支持二次开发。
采用标准MODBUS RTU格式的通讯协议，可以实现局域网内控制1路继电器输出，可用于有线网络下的功率控制场合。

功能特点

1，板载成熟稳定的32bit MCU STM32F103C6T6芯片；
2，板载W5500全硬件TCP/IP协议栈以太网芯片，支持10/100M bps速率；
3，通讯协议：支持标准Modbus RTU协议；
4，设备作为TCP Server端，支持IP地址DHCP功能，端口号5000；
5，可通过串口查看模块IP地址，UART通讯波特率：115200；
6，输出信号：继电器开关信号，支持手动、闪闭、闪断模式，闪闭/闪断的延时基数为0.1s，最大可设闪闭/闪断时间为0xFFFF*0.1S=6553.5S；
7，设备地址：范围1-255，默认255，支持掉电保存；
8，继电器状态、设备地址可使用软件/指令进行读取；
9，板载1路5V,10A/250V AC 10A/30V DC继电器，可连续吸合10万次，具有二极管泻流保护，响应时间短；
10，板载电源和继电器开关指示灯；
11，板载MCU复位按键；
12，预留UART串口和SWD程序烧写口，支持二次开发；
13，供电电压：DC7-28V，支持5.08mm端子供电，带输入防反接保护。


硬件介绍和说明

1，板子尺寸重量

板子尺寸：73mm*45mm 重量：32g
NW-3-1-03.png

2，接口介绍

NW-3-1-04.png
1，主控MCU：STM32F103C6T6；
2，网络芯片：W5500全硬件TCP/IP协议栈以太网芯片；
3，网络接口：10M/100Mbps HR911105A网络变压器；
4，5.08mm端子供电口：DC7~28V电源输入，其中GND为负；
5，MCU复位按键：短按一下复位；
6，MCU SWD调试接口：二次开发烧写用；
7，MCU UART调试接口：GND，RXD,TXD:TTL电平UART通讯接口，GND,RXD，TXD分别接外部控制端的GND,TXD,RXD，
支持连接3.3V/5V外部TTL串口，默认用于串口查看设备IP地址和端口号，波特率115200；
8，1路继电器开关信号输出：
NC：常闭端，继电器吸合前与COM短接，吸合后悬空；
COM：公共端；
NO：常开端，继电器吸合前悬空，吸合后与COM短接。

3，Modbus RTU指令简介

Modbus设备通过接收来自外部控制端（如：上位机）的Modbus RTU指令来执行相关操作，一帧指令一般由设备地址、功能码、寄存器地址、寄存器数据、校验码组成，帧长度和功能码有关。
一般每帧数据的首字节为设备地址，可设置范围为1-255，默认255（即0xFF），最后2字节为CRC校验码。

假设设备地址为255，则常用的Modbus RTU指令如下：
1，打开1号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 00 FF 00 99 E4
原样返回：FF 05 00 00 FF 00 99 E4
备注：（1）发送帧的第3--4个字节代表继电器地址，#1继电器--#32继电器地址分别为：0x0000-0x001F
（2）发送帧的第5--6个字节代表数据，0xFF00代表打开继电器，0x0000代表关闭继电器

2，关闭1号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 00 00 00 D8 14
原样返回：FF 05 00 00 00 00 D8 14

3，打开2号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 01 FF 00 C8 24
原样返回：FF 05 00 01 FF 00 C8 24

4，关闭2号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 01 00 00 89 D4
原样返回：FF 05 00 01 00 00 89 D4

5，打开所有继电器
发送：FF 0F 00 00 00 20 01 FF B0 15
返回：FF 0F 00 00 00 20 41 CD

6，关闭所有继电器
发送：FF 0F 00 00 00 20 01 00 F0 55
返回：FF 0F 00 00 00 20 41 CD

7，设置设备地址为1
发送： 00 10 00 00 00 01 02 00 01 6A 00
原样返回：00 10 00 00 00 01 02 00 01 6A 00
备注：发送帧的第9个字节0x01为写入的设备地址

8，设置设备地址为255
发送： 00 10 00 00 00 01 02 00 FF EB 80
原样返回：00 10 00 00 00 01 02 00 FF EB 80
备注：发送帧的第9个字节0xFF为写入的设备地址

9，读取设备地址
发送： 00 03 00 00 00 01 85 DB
返回： 00 03 02 00 FF C5 C4
备注：返回帧的第5个字节0xFF为读取到的设备地址

10，读取继电器状态
发送： FF 01 00 00 00 20 28 0C
返回： FF 01 04 00 00 00 01 25 DE
备注：返回帧的第4-7个字节的Bit31-Bit0 分别代表#32 继电器--#1 继电器状态，0 为关，1 为开

11，打开1号继电器（闪闭模式2S）
发送： FF 10 00 00 00 02 04 00 04 00 14 85 8A
返回： FF 10 00 00 00 02 A4 16
备注：（1）发送帧的第3--4个字节代表继电器地址，#1 继电器--#32 继电器地址分别为：0x0000-0x001F
（2）发送帧的第10--11个字节代表延时设置值，延时基数为0.1S，故延时时间为0x0014*0.1=20*0.1S=2S，继电器打开2S后自动关闭

12，关闭1号继电器（闪断模式3S）
发送： FF 10 00 00 00 02 04 00 02 00 1E E5 8C
返回： FF 10 00 00 00 02 54 16
备注：（1）发送帧的第3--4个字节代表继电器地址，#1 继电器--#32 继电器地址分别为：0x0000-0x001F
（2）发送帧的第10--11个字节代表延时设置值，延时基数为0.1S，故延时时间为0x001E*0.1=30*0.1S=3S，继电器关闭3S后自动打开

4，简单使用说明

1，查看设备参数
设备上电后会使用DHCP功能自动获取IP地址，需使用串口调试助手来查看设备IP和端口号（注：所有设备的端口号都是5000），方法如下：

（1）插上网线，UART调试口连接USB转TTL模块（如：CH340），连接电源，其中UART接线如下：

网络继电器模块 TTL模块
GND GND
TXD RXD
RXD TXD

NW-3-1-05.png

（2）打开串口调试助手（如：SSCOM），选择正确的COM口，波特率115200，模块上电或者按一下复位键后越过6s会自动获得IP地址，请记住此IP地址和端口号，如下：
NW-3-1-06.png

2，使用网络调试助手控制设备
设备成功获得IP地址后会生成一个TCP Server端供Client端连接，以发送一条TCP指令控制继电器为例（假设设备地址为255），步骤如下：
（1）打开网络调试助手，选择协议类型：TCP Client，以及上一步所得到的IP地址和端口号，点击连接
NW-3-1-07.png

（2）连接成功后，在数据发送窗口输入打开1号继电器的指令：FF 05 00 00 FF 00 99 E4，若继电器有动作说明通讯正常
NW-3-1-08.png

5，如何生效校验码

Modbus RTU指令通过现成的上位机软件（如：ModbusRTU配置工具）来发送时，CRC校验码是自动生成的，如果想使用网络调试软件（如NetAssist）
来测试Modbus继电器模块时就需要手动生成CRC校验码放在发送帧的末尾，比如打开第1路继电器（手动模式）:
1，打开/关闭继电器（手动模式）的发送帧组成为：
设备地址（1Byte）+功能码（1Byte）+寄存器地址（2Byte）+寄存器数据（2Byte）+CRC校验码（2Byte）

2，假设设备地址为0xFF, 则发送帧的前6个字节为：FF 05 00 00 FF 00

3,使用CRC校验工具对这6个字节求验证码：http://www.ip33.com/crc.html
NW-3-1-09.png

4，交换校验计算结果E499的高低字节位置后得到CRC校验码99E4，以及完成的发送帧：FF 05 00 00 FF 00 99 E4

5，将该发送帧通过网络调试助手发送到Modbus继电器模块即可打开第一路继电器。

Modbus RTU指令详解

1，打开1号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 00 FF 00 99 E4

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
05 功能码 写单个线圈
00 00 继电器地址 0x0000--0x0007分别代表#1继电器--#8继电器
FF 00 开/关命令 0x0000为关，0xFF00为开
99 E4 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

原样返回：FF 05 00 00 FF 00 99 E4

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
05 功能码 写单个线圈
00 00 继电器地址 0x0000--0x0007分别代表#1继电器--#8继电器
FF 00 开/关命令 0x0000为关，0xFF00为开
99 E4 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

2，关闭1号继电器（手动模式）
发送： FF 05 00 00 00 00 D8 14

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
05 功能码 写单个线圈
00 00 继电器地址 0x0000--0x0007分别代表#1继电器--#8继电器
00 00 开/关命令 0x0000为关，0xFF00为开
D8 14 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

原样返回：FF 05 00 00 00 00 D8 14

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
05 功能码 写单个线圈
00 00 继电器地址 0x0000--0x0007分别代表#1继电器--#8继电器
00 00 开/关命令 0x0000为关，0xFF00为开
D8 14 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

3，打开所有继电器
发送： FF 0F 00 00 00 20 01 FF B0 15

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
0F 功能码 写多个线圈
00 00 起始地址 #1继电器地址
00 20 继电器数量 要控制的继电器总数量
01 命令字节数 控制命令字长度
FF 控制命令 0x00为全关，0xFF为全开
B0 15 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

返回：FF 0F 00 00 00 20 41 CD

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
0F 功能码 写多个线圈
00 00 起始地址 #1继电器地址
00 20 继电器数量 要控制的继电器总数量
41 CD CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

4，关闭所有继电器
发送： FF 0F 00 00 00 20 01 00 F0 55

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
0F 功能码 写多个线圈
00 00 起始地址 #1继电器地址
00 20 继电器数量 要控制的继电器总数量
01 命令字节数 控制命令字长度
00 控制命令 0x00为全关，0xFF为全开
F0 15 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

返回：FF 0F 00 00 00 20 41 CD

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
0F 功能码 写多个线圈
00 00 起始地址 #1继电器地址
00 20 继电器数量 要控制的继电器总数量
41 CD CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

5，设置设备地址为255
发送： 00 10 00 00 00 01 02 00 FF EB 80

字段 含义 注释
00 固定值
10 功能码 写多个寄存器
00 00 起始地址
00 01 写寄存器个数
02 写寄存器字节数 写寄存器数据长度
00 FF 寄存器数据 写入设备地址0x00FF，范围：0x0001-0x00FF
E8 80 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

原样返回：00 10 00 00 00 01 02 00 FF EB 80

字段 含义 注释
00 固定值
10 功能码 写多个寄存器
00 00 起始地址
00 01 写寄存器个数
02 写寄存器字节数 写寄存器数据长度
00 FF 寄存器数据 即：写入设备地址0x00FF，范围：0x0001-0x00FF
EB 80 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

6，读取设备地址255
发送： 00 03 00 00 00 01 85 DB

字段 含义 注释
00 固定值
03 功能码 读保持寄存器
00 00 起始地址
00 01 寄存器数量 读寄存器数量
85 DB CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

返回：00 03 02 00 FF C5 C4

字段 含义 注释
00 固定值
03 功能码 读保持寄存器
02 数据字节数 从寄存器读取到的数据长度
00 FF 寄存器数据 读取到设备地址为0x00FF
C5 C4 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

7，读取继电器状态
发送： FF 01 00 00 00 20 28 0C

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
01 功能码 读线圈状态
00 00 起始地址 #1继电器地址
00 20 寄存器数量 要读取的继电器总数量为0x0008
28 0C CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

返回： FF 01 04 00 00 00 01 25 DE

字段 含义 注释
FF 固定值
01 功能码 读保持寄存器
04 数据字节数 从寄存器读取到的数据长度
00 00
00 01 		数据 读取到的数据，Bit0-Bit3分别代表#1继电器--#32继电器状态，0为关，1为开
25 DE CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

8，打开1号继电器（闪闭模式2S）
发送： FF 10 00 00 00 02 04 00 04 00 14 85 8A

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
10 功能码 写多个寄存器
00 00 继电器地址 #1继电器--#32继电器地址分别为0x0000-0x001F
00 02 写寄存器个数
04 写寄存器字节数 写寄存器数据长度
00 04 寄存器1数据 闪闭/闪断值，0x0004代表闪闭，0x0002代表闪断
00 14 寄存器2数据 延时设置值，范围：0x0001--0xFFFF。延时基数为0.1S，
故延时时间为0x0014*0.1=20*0.1S=2S，#1继电器闭合2S后自动断开
C5 9F CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

返回： FF 10 00 00 00 02 A4 16

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
10 功能码 写多个寄存器
00 00 继电器地址 #1继电器--#32继电器地址分别为：0x0000-0x001F
00 02 写寄存器个数
54 16 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

9，关闭1号继电器（闪断模式3S）
发送： FF 10 00 00 00 02 04 00 02 00 1E E5 8C

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
10 功能码 写多个寄存器
00 00 继电器地址 #1继电器--#32继电器地址分别为0x0000-0x001F
00 02 写寄存器个数
04 写寄存器字节数 写寄存器数据长度
00 02 寄存器1数据 闪闭/闪断值，0x0004代表闪闭，0x0002代表闪断
00 1E 寄存器2数据 延时设置值，范围：0x0001--0xFFFF。延时基数为0.1S，
故延时时间为0x001E*0.1=30*0.1S=3S，#1继电器闭合3S后自动断开
E5 8C CRC16 CRC-16/MODBUS校验码

返回：FF 10 00 00 00 02 54 16

字段 含义 注释
FF 设备地址 范围1-255，默认255
10 功能码 写多个寄存器
00 00 继电器地址 #1继电器--#32继电器地址分别为：0x0000-0x001F
00 02 写寄存器个数
54 16 CRC16 CRC-16/MODBUS校验码


串口指令详解

1，设置默认MAC地址为00.00.00.58.58.58
发送：A0 A0 01 00 00 00 58 58 58 AA AA

字段 含义 注释
A0 A0 帧头 起始字节
01 功能码 设置默认MAC地址
00 00
00 58
58 58 		默认MAC地址 6字节MAC地址
注意：设置时不要出现连续的A0/连续的AA以免和帧头/帧尾 冲突！
出厂默认值：00:08:dc:11:11:11
AA AA 帧尾 结束字节

返回：A0 A0 01 01 AA AA

字段 含义 注释
A0 A0 帧头 起始字节
01 功能码 设置默认MAC地址
01 设置状态 返回01代表设置成功
AA AA 帧尾 结束字节

2，设置默认IP地址为192.168.0.88
发送：A0 A0 02 C0 A8 00 58 AA AA

字段 含义 注释
A0 A0 帧头 起始字节
02 功能码 设置默认IP地址
C0 A8
00 58< 		默认IP地址 十六进制数据C0 A8 00 58代表十进制IP地址192.168.0.88
注意：设置时不要出现连续的A0/连续的AA以免和帧头/帧尾 冲突！
出厂默认值：192.168.1.88
AA AA 帧尾 结束字节

返回：A0 A0 02 01 AA AA

字段 含义 注释
A0 A0 帧头 起始字节
02 功能码 设置默认IP地址
01 设置状态 返回01代表设置成功
AA AA 帧尾 结束字节 

3，设置默认网关为192.168.0.1

发送：A0 A0 03 C0 A8 00 01 AA AA

字段 含义 注释
A0 A0 帧头 起始字节
03 功能码 设置默认网关
C0 A8
00 01< 		默认网关 十六进制数据C0 A8 00 01代表十进制网关192.168.0.1
注意：设置时不要出现连续的A0/连续的AA以免和帧头/帧尾 冲突！
出厂默认值：192.168.1.1
AA AA 帧尾 结束字节

返回：A0 A0 03 01 AA AA

字段 含义 注释
A0 A0 帧头 起始字节
03 功能码 设置默认网关
01 设置状态 返回01代表设置成功
AA AA 帧尾 结束字节

4，查询设置的参数 发送：A0 A0 10 AA AA

字段 含义 注释
A0 A0 帧头 起始字节
10 功能码 查询设置的参数
AA AA 帧尾 结束字节

返回：Flash保存的默认MAC、默认IP和默认网关参数


串口指令使用说明

关于默认MAC地址：只有同一局域网下有多个Modbus网络继电器模块情况下才需要根据实际需求进行设置。

关于默认IP地址和网关：模块默认从路由器通过DHCP方式获得IP地址和网关参数，一般不需要设置这2个参数，只有DHCP获取失败的情况下才需要根据实际需求进行设置，如下：
NW-3-1-10.png

以下以使用串口调试软件sscom5.13.1设置网络参数为例，步骤如下：
1，通过USB转TTL模块（如CH340/FT232模块）连接模块的串口，接线如下：

USB转TTL模块 网络继电器模块
3V3 3V3
GND GND
TXD RXD
RXD TXD

然后将USB转TTL模块插到电脑USB口
备注：设置参数时可以不用插网线！

2，打开sscom5.13.1软件，选择正确的COM口，波特率选择115200，上电前8秒的样子模块会尝试通过DHCP获取网络参数并输出相应的调试信息
NW-3-1-11.png

3.调试信息显示完成后就可以通过串口设置默认网络参数了，因为指令是十六进制的，所以需勾选“HEX显示”和“HEX发送”，在指令区输入指令然后点发送即可设置
NW-3-1-12.png

以下是设置列举：
1，设置默认MAC地址为00.00.00.58.58.58
发送：A0 A0 01 00 00 00 58 58 58 AA AA
返回：A0 A0 01 01 AA AA
NW-3-1-13.png

2，设置默认IP地址为192.168.0.88
发送：A0 A0 02 C0 A8 00 58 AA AA
返回：A0 A0 02 01 AA AA
NW-3-1-14.png

3，设置默认网关为192.168.0.1
发送：A0 A0 03 C0 A8 00 01 AA AA
返回：A0 A0 03 01 AA AA
NW-3-1-15.png

4，查询设置的参数
因为参数是以文本形式显示的，所以需先取消勾选“HEX显示”
NW-3-1-16.png

发送：A0 A0 10 AA AA
返回：
Flash存储的网络参数如下：
Flash存储的 MAC地址 : 0.0.0.58.58.58
Flash存储的 IP地址  : 192.168.0.88
Flash存储的 网关  : 192.168.0.1
NW-3-1-17.png

 参数设置完成后需断电重启/按板载RST键使设置生效！

备注：
1，设置的参数支持断电保存；
2，设置默认IP和网关时第三位数据表示网段比较关键，比如连在路由器上面的其他设备的IP地址是192.168.0.XXX，
那默认IP地址和网关也就只能分别设置成192.168.0.XXX和192.168.0.1；
3，设置默认IP时可进路由器后台确认该IP地址是否已经被占用，只有空闲的才能拿来用！
4，关于十六进制和十进制之前的转换可以用Win10自带的计算器软件查看
NW-3-1-18.png

取自“http://wiki.lcmaker.com/index.php?title=LC-NW-3-1&oldid=2593”