汉枫Wi-Fi串口服务器HF2211S应用案例

要实现的功能

使用HF2211S模块通过WiFi模块连接到厂区网络，以mobusRTU协议，主动读取气体检测仪的多路传感器数据，并通过MQTT协议将读取到的数据以JSON格式推送到指定服务器。

具体细分为如下几个小过程：

• 模块上电后主动连接到指定WiFi
• 模块连接到指MQTT服务器
• 模块通过modbusRTU协议主动读取设备数据
• 模块主动将读取到的数据推送到mqtt服务器

配置环境

• PC系统（Windows 10 专业版 21H1）
• WIFI AP（使用手机共享2.4G热点）
• USB转485通讯模块

配置软件

• Advanced_IP_Scanner
• IOTServiceSetupX64_3.0.03
• modbusPLC Simulator
• mosquitto-2.0.11

Advanced_IP_Scanner

局域网设备扫描软件，在该处用于获取局域网内HF2211S从AP中获取到的IP地址。

IOTServiceSetupX64_3.0.03

用于发现并配置HF2211S

modbusPLC Simulator

用于模拟气体探测仪，可以查看从模块发来的报文，便于调试modbusRTU主站。

mosquitto-2.0.11

MQTT服务端软件，HF2211S将485口读取到的数据不做解析，转发到MQTT服务器。

配置截图

安装前文中提到的配置软件

电脑连接模块自带的WiFi

打开配置软件，会自动显示搜索到的局域网内的模块，点击设备编辑，进入设备配置界面

主要设置如下参数

• WIFI模式 STA

​ STA无线名称、密码

• 连接协议相关信息

​ 协议：MQTT、订阅主题、发布主题、服务器端地址、端口号

• 串口信息

​ 波特率、数据位、停止位、校验位

基本参数设置设置完成后，点击高级设置，再点击编辑脚本，导入串口脚本，实现模块主动读取设备数据及数据上送功能。

将如下脚本存储为txt文件，并导入脚本

key=""

cmd01=[0x05,0x03,0x01,0x34,0x00,0x37,0x45,0xAA]
cmd02=[0x05,0x03,0x02,0x34,0x00,0x37,0x45,0xEE]
cmd03=[0x05,0x03,0x03,0x34,0x00,0x37,0x44,0x12]
cmd04=[0x05,0x03,0x04,0x34,0x00,0x37,0x45,0x66]

num=0

TIMER HeartBeat 500
   num=num+1
   IF(num==1)
   SEND(UART,uart0,cmd01)
   key="CH1"
   END
   IF(num==2)
   SEND(UART,uart0,cmd02)
   key="CH2"
   END
   IF(num==3)
   SEND(UART,uart0,cmd03)
   key="CH3"
   END
   IF(num==4)
   SEND(UART,uart0,cmd04)
   key="CH4"
   num=0
   END
END

RECV UART uart0
 DATA=INPUT
 DATA_S=DATA.hexString()
 DATA_B="{\"key\":\""+key+"\",\"value\":\""+DATA_S+"\"}"
 SEND(SOCK,netp,DATA_B)
END

上述代码部分说明

cmd01=[0x05,0x03,0x01,0x33,0x00,0x37,0xF4,0x6B]  //需要通过串口发送的命令1
ER HeartBeat 500  //500毫秒执行一次命令

设备状态查看

串口报文捕获

05 03 01 33 00 37 F46B
05036E000003E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000AC5C00170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF4398000000000000000000000000000000000006000120B7

05 03 02 33 00 37 F42F
05036E0000001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E5A20008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A7000000000000000000000000000000000006000184D1

05 03 03 33 00 37 F5D3
05036E00000064000000000000000000000000000000000000000000000000FFFF419F0000424800000000000000000000000000008D8300170000000000000000000000000000000000020000899E001700000000F18300350000424800000000000000000000000000000000000600016049

05 03 04 33 00 37 F4A7
05036E000003E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000AC3600170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF4398000000000000000000000000000000000006000100C1

MQTT报文捕获

{"key":"CH1","value":"05036E0064000000000000000000000000000000000000000000000000000041A000004248000000000000000000000000000090DA001F000000000000000000000000000000000001000056F0001F00000000E8D5001C000042200000000000000000000000000000000000060001002190E4"}

{"key":"CH2","value":"05036E001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E65E0008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A700000000000000000000000000000000000600010082AE92"}

{"key":"CH3","value":"05036E0064000000000000000000000000000000000000000000000000FFFF419F00004248000000000000000000000000000088CA00170000000000000000000000000000000000020000899E001700000000F183003500004248000000000000000000000000000000000006000100242A29"}

{"key":"CH4","value":"05036E03E800000000000000000000000000000000000000000000000000004248000043480000000000000000000000000000B18100170000000000000000000000000000000000000000B08800170000000038DD0028FFFF43980000000000000000000000000000000000060001001E2210"}

附：气体检测仪地址表

{"key":"CH2","value":"05036E
001E00000000000000000000000000000000000000000000000000004190000041B80000000000000000000000000000E65E0008333341A7000000000000000000000000000200009C75000000000000E84B0008333341A700000000000000000000000000000000000600010082 AE92"}

MQTT报文中，value值中，头部 3个字节 05036E 尾部2个字节CRC校验 AE92去除，中间部分为对应通道的数据。

MQTT报文中，第二通道氧气实时浓度对应的报文为 3333 41A7，对应浮点数: 20.899999618530273

通讯	Modbus RTU 9600 n 8 1	5
Point	VirRegAddr	ASDU
可燃气体(通道1)		1
量程	40308	2个字节，Byte0：量程高位Byte1：量程低位
低报警点(float)	40319 float
A1报警点(float)	40321 float
A2报警点（float）	40323 float
实时浓度(float)	40334 float
报警状态	40336	2个字节 Byte0：0x00
Byte0: 0x00 正常
0x01 断线
0x02 超量程
0x03 A2
0x04 A1
存储模式	40361	2个字节, Byte0:保留0x00；
Byte1=0x00;关闭
Byte1=0x01 自动
Byte1=0x02 手动
Byte1=0x03 单点
存储周期	40362	2个字节，Byte0：高位 Byte1：低位
氧气(通道2)		2
量程	40564	50302
低报警点(float)	40575 float
A1报警点(float)	40577 float
A2报警点（float）	40579 float
实时浓度(float)	40590 float
报警状态	40592
存储模式	40617
存储周期	40618
硫化氢(通道3)		3
量程	40820	50303
低报警点(float)	40831 float
A1报警点(float)	40833 float
A2报警点（float）	40835 float
实时浓度(float)	40846 float
报警状态	40848
存储模式	40873
存储周期	40874
一氧化碳(通道4)		4
量程	41076	50304
低报警点(float)	41087 float
A1报警点(float)	41089 float
A2报警点（float）	41091 float
实时浓度(float)	41102 float
报警状态	41104
存储模式	41129
存储周期	41130
实时时间（年分）	40023	2个字节， Byte0：年份高位 Byte1：年份低位
实时时间(月，日)	40024	2个字节， Byte0：月 Byte1：日
实时时间（时，分）	40025	2个字节， Byte0：时 Byte1：分
实时时间(秒)	40026	2个字节， Byte0: 0x00 Byte1: 秒
仪器地址	40027	2个字节 Byte0:保留0x00 Byte1:仪器地址
仪器报警开关	40029	2个字节 Byte0:声音报警开关（0x0关,0x01开）Byte1: 光电报警开关（0x00关,0x01开）
恢复出厂设置	40039	2个字节Byte0:保留0x00当往Byte1中写入0x01时则进行恢复出厂设置