RemoteIO-一个简单的远程IO板

更新日志

• 2024.05.01：
  • 固件版本升级到40501。
  • 解决了硬件AI输入问题。
  • 增AI输入部分的程序,将AI输入的4个通道值写入到地址15/16/17/18。
  • 增加两个寄存器，地址13/14，可用于扩展输入和输出。

简介

一个基于STM32F103C8T6单片机的远程IO板，有8路DI，6路DO，4路AI，具备RS485、以太网、TTL串口接口，支持ModbusRTU和ModbusTCP协议，可用于上位机通信、远程控制等场景。

概述

• 基于STM32F103C8T6单片机
• 输入：8路全隔离数字输入
  • 8路DI：DC24V,兼容NPN/PNP输入
  • 输入带滤波算法，默认5ms
• 输出：6路全隔离
  • 2路NPN输出
  • 4路继电器输出
  • 输出供电DC24V
• 拟输入输入：4路，16位ADC，输入电压范围0-5V。
• 通信端口：RS485x1，以太网x1，TTL串口x1
  • RS485:支持ModbusRTU协议
  • 以太网：支持ModbusTCP协议
  • TTL串口：用于下载程序或打印信息
• 供电接口：DC24V，支持9-24V输入
• 开发环境：PlatfromIO
• 开发框架：Arduino
• 软件架构：FreeRTOS，具备看门狗功能。

程序流程

1. 串口重定向，因为在Arduino_STM32中，默认Serial是指向Serial2的，所以需要重定向到Serial。
2. 显示系统信息。(在myShowMsg.h中，#define UseSerialPrint用于打印信息，默认关闭。)
3. 加载相关参数。
4. GPIO初始化。
5. ModbusRTU协议初始化。
6. ModbusTCP协议初始化。
7. 创建所有应用任务。
   1. WatchdogTask:看门狗任务，用于监控系统是否正常运行。
   2. X_filter：输入滤波任务，默认5ms。
   3. ModbusRTUTask：处理ModbusRTU协议任务。
   4. ModbusTCPTask：处理ModbusTCP协议任务。
   5. MainTask：主任务，处理输入输出处理。
8. 启动任务调度器。

程序主要文件

1. Parameter_Config.h：参数配置文件。
2. IO_Setting.h：IO设置文件。
3. myModbus.h：Modbus相关函数。
4. myShowMsg.h：用于打印、显示信息。
5. myTask.h：任务相关函数。
6. main.cpp：程序入口文件。

程序使用

1. 打开PlatfromIO，编译程序。
2. 下载程序到开发板。
   1. 如果使用stlink下载程序,需要一个stlink下载器，某宝上一个十来块钱的就能买到，下载时可以不用切换下载模式，非常方便，配置文件中设置的默认下载方式是stlink,所以不需要额外设置。

      # 程序上传选项，通过stlink和串口二选一
      #stlink上传选项
      upload_protocol = stlink
      
      # 串口上传选项
      #upload_port = COM13
      #upload_protocol = serial
      #upload_speed = 115200
   2. 使用串口下载程序，需要在PlatfromIO的设置中设置将下面两项开启，并注释掉stlink下载方式，注意下载时需要设置boot0引脚为1，再按复位键或者重新上电。 注意：在下载程序后记得将boot0引脚复位为0，否则重新上电时程序不会冲flash启动。

      # 程序上传选项，通过stlink和串口二选一
      #stlink上传选项
      #upload_protocol = stlink
      
      # 串口上传选项
      upload_port = COM13
      upload_protocol = serial
      upload_speed = 115200     
3. 打开串口助手，查看相关信息。
4. 连接输入输出端口，查看输入状态指示灯。
5. ModbusRTU客户端软件，连接开发板,端口号和波特率由拨码开关决定，拨码开关全部为0时，波特率为115200，站号为1。
6. ModbusTCP客户端软件，连接开发板，默认IP地址为192.168.1.168。
7. 我使用的Modbus软件。

   链接：https://pan.baidu.com/s/1gVSAOsch675w53tLc9f6kw?pwd=um7m 提取码：um7m 复制这段内容后打开百度网盘手机App，操作更方便哦

Modbus寄存器说明

其他说明

1. 程序使用下面三个库。

stm32duino/STM32duino FreeRTOS@^10.3.2
epsilonrt/Modbus-Ethernet@^1.0.3
epsilonrt/Modbus-Serial@^2.0.5

1. 为了使ModbusRTU和ModbusTCP共用数据区，所以需要将两个协议的数据指针指向相同的数据区，所以需要将Modbus类中的链表变量由私有变量更改为公共变量（默认已修改）。

//更改前
private:
TRegister *_regs_head;
TRegisterTRegister *_regs_last;

//更改后
public:
TRegister *_regs_head;
TRegisterTRegister *_regs_last;

引用

1. 通过代码配置PlatformIO生成HEX文件。

注意事项

1. 程序供学习参考，若用于商业用途，请自行承担因使用本程序而产生的风险。
2. 感谢您的关注！