Tampilkan postingan dengan label kontrol. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label kontrol. Tampilkan semua postingan
Selasa, 21 Juli 2020
Cara Mudah Belajar MODBUS - Komunikasi Industri Jaman dulu [part 2] Membedah Isi Pesan Modbus
Pada bagian kedua kita akan membedah standar protokol modbus melalui pembedahan perintah yang dikirim dan terima dari master menuju slave. Dari software sniffer serial port yg menyadap komunikasi serial pada komunikasi antara PC sebagai master modbus dan arduino sebagai modbus slave, didapatkan pola pengiriman data seperti ini saat menghidupkan LED:
05 05 00 00 FF 00 8D BE
Kode diatas berupa Hexa jadi kalau dipisah-pisah berdasarkan standar pada beberapa tulisan yang saya baca di beberapa artikel di internet adalah seperti berikut:
05 = Alamat device id slave
05 = Perintah force coil / function 05
00 00 = 2 byte alamat address memori (mulai 0)
FF 00 = 2 byte force coil ON
8D BE = Checksum / CRC 16 modbus
Ada pola khusus yaitu alamat address register dan data perintah berupa 2 byte. Register / alamat memory modbus selalu dimulai dari nol walaupun sejatinya alamat yang dituju merupakan register yg diawali angka 1, contoh kita akan megakses register 40001, tetap saja perintah nya akses ke reg 0 karena sudah diwakili oleh byte perintah function sebagai penanda jenis register yg akan diakses. Check sum ini didapat dengan rumus tertentu dan daripada pusing langsung aja gunakan website https://www.scadacore.com/tools/programming-calculators/online-checksum-calculator/ untuk menjadi crosscheck. Pada terminal realterm sudah terdapat penghitung checksum otomatis sehingga sangat gampang.
Jadi untuk mematikan led perintahnya adalah :
05 05 00 00 00 00 CC 4E
Untuk mengecek checksumnya (CC 4E) dapat menggunakan website yang telah saya berikan sebelumnya. Untuk mengecek penekanan tombol perintahnya adalah :
05 02 00 00 00 01 B8 4E
05 = Alamat device id slave
02 = Perintah baca input digital / function 02
00 00 = 2 byte alamat address memori (mulai 0)
00 01 = 2 byte panjang data yg diharapkan
B8 4E = Checksum / CRC 16 modbus
Jawaban yg diterima untuk kondisi tombol dilepas / LOW :
05 02 01 00 A0 B8
Untuk kondisi tombol ditekan / HIGH
05 02 01 01 61 78
Dimana yang berwarna merah artinya bisa dilihat pada website parsing data RTU berikut http://rapidscada.net/modbus/ModbusParser.aspx
Untuk membaca DHT11 dilakukan dengan function 04 dan 3 buah data akan diminta ke modbus yaitu suhu didepan koma, suhu di belakang koma dan terakhir angka kelembaban. Perintahnya sebagai berikut :
05 04 00 00 00 03 B1 8F
05 = Alamat device id slave
04 = Perintah baca input analog/ function 04
00 00 = 2 byte alamat address memori (mulai 0)
00 03 = 2 byte panjang data yg diharapkan (3 buah data)
B1 8F = Checksum / CRC 16 modbus
sedangkan replynya seperti ini formatnya :
05 04 06 00 1D 00 4F 00 5F CF BE
05 = Alamat device id slave
04 = Perintah baca input analog/ function 04
06 = 6 byte data berikut akan muncul (format 2 byte per data)
00 1D = 2 byte pertama adalah 001D = 29
00 4F = 2 byte kedua adalah 004F = 79
00 5F = 2 byte ketiga adalah 005F = 95
CF BE = Checksum / CRC 16 modbus
Jadi hasil pembacaan dari DHT 11 adalah 29,79 derajat Celcius dengan kelembaban 95%. Untuk lebih jelasnya bisa dilihat pada video https://www.youtube.com/watch?v=cOmQoyfORtg&t=34m30s
Cara Mudah Belajar MODBUS - Komunikasi Industri Jaman dulu [part 1] Membuat Arduino Modbus Slave
Seri tulisan saya kali ini akan membahas tentang protokol komunikasi pada industri yang masih de facto menjadi standar disana. Standar MODBUS yang diperkenalkan oleh modicom (kemudian menjadi schneider) pada tahun 1979 sebagai sistem kendali pada mesin industri dimana saat itu kontrol dari pusat PLC (Programmable Logic Unit) dihubungkan menuju RTU (remote terminal unit) melalui komunikasi serial RS 232/485. Untuk memudahkan pemahaman kali ini saya akan menekankan praktek langsung menggunakan mikrokontroller arduino.
Salah satu contoh alat berbasis modbus yang lagi naik daun adalah PZEM dimana saat musim pengiritan energi sangat dibutuhkan kontrol pengaturan daya listrik melalui monitoring yang akurat. Terdapat satu blog pada internet karya mas asep kurniawan (semesin dot com) membahas penggunaan alat ini tanpa menggunakan library pzem pada sketch arduino. Secara sederhana pembacaan datanya digambarkan seperti ini :
courtesy semesin dot com
Pola pikir orang jaman dulu saat mendesain protokol modbus menggunakan pola ADDRESS-DATA, jadi sebuah lokasi alamat memori memiliki data yang dapat dibaca atau ditulis dan dari perubahan register ini maka akan mendapatkan kondisi yang diharapkan. Alamat address yang standar modbus sebagai berikut :
Object type | Access | Size | Address Space |
---|---|---|---|
Coil | Read-write | 1 bit | 00001 - 09999 |
Discrete input | Read-only | 1 bit | 10001 - 19999 |
Input register | Read-only | 16 bits | 30001 - 39999 |
Holding register | Read-write | 16 bits | 40001 - 49999 |
Coil merupakan istilah output relay, Discrete input merupakan istilah untuk switch, Input register merupakan data sensor analog dan Holding register sebagai alamat memory umum yang dapat digunakan menampung parameter/variabel. Ada istilah lainnya yang perlu diketahui yaitu function code yang menjelaskan perintah yang dikirim akan mengerjakan apa.
FUNCTION CODE | VALUE TYPE |
01 (0x01) | Read Coil Status |
02 (0x02) | Read Input Status |
03 (0x03) | Read Holding Registers |
04 (0x04) | Read Input Registers |
05 (0x05) | Force Single Coil |
06 (0x06) | Preset Single Register |
15 (0x0F) | Force Multiple Coils |
16 (0x10) | Preset Multiple Registers |
Yang sering digunakan pada alat berbasis modbus adalah fungsi 02, 03, 04 dan 05.
Karena di tempat saya tidak memiliki alat berbasis modbus maka pada praktek part 1 ini kita akan membuat alat seperti pada skematik diatas tujuannya menjadikan arduino dengan I/O berupa dht11, led dan tombol menjadi berbasis modbus. Script nya seperti dibawah ini :
//Library modbus slave: https://code.google.com/archive/p/arduino-modbus-slave/downloads #include <modbus.h> #include <modbusDevice.h> #include <modbusRegBank.h> #include <modbusSlave.h> #include "DHT.h" /* Cara Mudah Menjadikan arduino menjadi alat modbus Alamat device ID 5 pada 9600 baud. */ #define LED 2 #define TOMBOL 3 #define dhtPin 4 #define DHTTYPE DHT11 DHT dht(dhtPin, DHTTYPE); unsigned long previousMillis = 0; const long interval = 5000; //Setup register bank //semua data ditulis dan disimpan disini modbusDevice regBank; //mode slave modbusSlave slave; void setup() { pinMode(LED, OUTPUT); pinMode(TOMBOL, INPUT); //menentukan device ID. regBank.setId(5); dht.begin(); /* modbus registers format seperti berikut 00001-09999 Digital Outputs, master dapat menulis dan membaca data 10001-19999 Digital Inputs, master hanya bisa baca data 30001-39999 Analog Inputs, master hanya bisa membaca nilai pada register 40001-49999 Analog Outputs, master dapat tulis baca register */ //tambahkan alamat LED pada register bank regBank.add(1); //LED //Tombol sebagai Input registers 10001 regBank.add(10001); //TOMBOL //Analog Input registers 30001-30003 untuk DHT11 regBank.add(30001); //DHT11 - suhu puluhan regBank.add(30002); //DHT11 - suhu desimal regBank.add(30003); //DHT11 - kelembaban //Coba simpan register umum 40001-40015 regBank.add(40001); // w regBank.add(40002); // w regBank.add(40003); // w regBank.add(40004); // . regBank.add(40005); // a regBank.add(40006); // i regBank.add(40007); // s regBank.add(40008); // i regBank.add(40009); // 5 regBank.add(40010); // 5 regBank.add(40011); // 5 regBank.add(40012); // . regBank.add(40013); // c regBank.add(40014); // o regBank.add(40015); // m /* protocol handler yang akan menulis dan membaca register data. */ slave._device = ®Bank; // Serial pada 9600 slave.setBaud(9600); //isi register umum diawal regBank.set(40001,'w'); regBank.set(40002,'w'); regBank.set(40003,'w'); regBank.set(40004,'.'); regBank.set(40005,'a'); regBank.set(40006,'i'); regBank.set(40007,'s'); regBank.set(40008,'i'); regBank.set(40009,'5'); regBank.set(40010,'5'); regBank.set(40011,'5'); regBank.set(40012,'.'); regBank.set(40013,'c'); regBank.set(40014,'o'); regBank.set(40015,'m'); } //fungsi memecah angka dibelakang koma dht11 int ExtractDecimalPart(float Value, int numberOfDecimals) { float temp = Value - (long)(Value); long p = 1; for (int i=0; i< numberOfDecimals; i++) p*=10; long DecimalPart = p * temp; return DecimalPart; } void loop() { //Melihat data register 1 dan lempar ke LED digitalWrite(LED,regBank.get(1)); //Membaca input tombol dan lempar ke register 10001 regBank.set(10001, digitalRead(TOMBOL)); //membaca dht11 tiap 5 detik unsigned long currentMillis = millis(); if(currentMillis - previousMillis >= interval) { // save the last time you read the sensor previousMillis = currentMillis; int h = dht.readHumidity(); float t= dht.readTemperature(); int t1 = t; int t2 = ExtractDecimalPart(t,2); //pecah desimal regBank.set(30001,1000); // tulis suhu depan koma regBank.set(30002,1000); // tulis suhu belakang koma regBank.set(30003,1000); // tulis kelembaban } // loop terus sebagai slave slave.run(); }
Pergunakan software monitoring modbus yang banyak ada di internet untuk melakukan pengecekan apakah alat yang kita buat sudah terbukti menggunakan modbus, yang saya gunakan adalah radzio modbus.
Dengan menggunakan USB to Serial langsung ke PC maka telah terbukti device modbus arduino dengan ID 5 dapat dibaca datanya dan dilakukan kontrol LED terhadapnya. Kita juga bisa mengetest data apa sih yang dikirimkan secara serial dan format yang benar melalui terminal real term yang akan dibahas pada video selanjutnya, dan selengkapnya bisa dilihat pada video berikut :
Kamis, 30 Mei 2013
SMS Kontrol: Mengirim Perintah ke Micro-AVR Via SMS
Posting ini adalah kelanjutan dari posting terdahulu, kirim SMS via attiny intro disini dan lanjut disini, kali ini kita akan bahas mengenai mode "penerima sms" , dimana micro AVR akan menerima SMS dan melakukan keputusan atau proses berdasarkan parsing teks sms yg dikirim.
Kelemahan mode serial UART yg sebelumnya adalah bisa mengirim(banyak teks) dan menerima hanya 1 teks sebagai triger interupt.
...Bagaimana jika Teks yg ingin diparsing berupa beberapa karakter? semisal "LED1ON" ?..
Ternyata jika kita cek satu persatu per-karakter sms yg diterima maka akan muncul masalah "sms terpotong" atau timing yg kacau....Untuk itu dibutuhkan mode "FIFO" atau "circular buffering" dimana teks yg diterima oleh micro melalui UART/serial akan disimpan dalam buffer memory barulah kemudian akan diolah/parsing untuk keperluan kontrol.
Setelah mencoba beberapa library , yang paling pas adalah pfleury uart library penjelasan disini dan download disini. Silahkan baca terlebih dahulu dan ternyata cukup mudah dan simple.
Selanjutnya kita ingat dulu AT command dari modem yg kita gunakan yaitu Wavecom. Beberapa command yg penting adalah :
AT+IFC=0,0 : Agar mode serial control = none
ATE0 : Agar karakter yg dikirim tidak di echo/kembalikan
AT+CMGF=1 : mode sms "teks"
dan yang baru adalah :
AT+CNMI=2,2 : mode SMS terima langsung tampil teksnya
jika sms diterima dengan mode diatas, maka ketika sms diterima akan muncul seperti ini di modem :
+CMT :"+628155555555","11/10/01,12 :30 :00+00",
pesan sms disini
Lanjut kita ke proyek sebenarnya, kali ini kita menggunakan micro ATMEGA 8515 dengan circuit seperti berikut (micro lain menyesuaikan aja):
(klik untuk memperbesar skematik)
*) modem wavecom memiliki mode komunikasi serial yg "cross" jadi jangan lupa untuk melakukan cros TX & RX (pin 2 vs pin 3 dari DB9)
selanjutnya kita akan bahas scriptnya
-Inisialisasi
kita akan menggunakan library uartnya si pleury, dengan mengcopy "uart.h" serta "uart.c" ke folder avr studio dan menambah source uart.c dan include uart.h
#define F_CPU 7372800UL //xtal yg digunakan biar error 0% #include <avr/io.h> #include <util/delay.h> #include <avr/interrupt.h> #include <avr/pgmspace.h> #include "uart.h" //pastikan sudah tersedia di folder program //definisi baudrate RS232 #define UART_BAUD_RATE 9600 char buffer[10]; //definisi buffer teks int indexbuf=0;
cara menambahkan uart.c :
- Inisialisasi I/O port dan modem wavecom
int main(void)
{
DDRA |= (1<<PA6)|(1<<PA7); //port yg digunakan PA6 & PA7
unsigned int c;
uint8_t a;
//inisialisai UART dari library pfleury
uart_init( UART_BAUD_SELECT(UART_BAUD_RATE,F_CPU) );
sei(); // mode receive interupt
uart_puts_P("ATE0\r"); // biar tidak memenuhi buffer
_delay_ms(500);
uart_puts_P("AT+CMGF=1\r"); //mode smsteks
_delay_ms(500);
uart_puts_P("AT+CNMI=2,2\r"); // mode langsung baca sms
Code:
/** Size of the circular receive buffer, must be power of 2 */ #ifndef UART_RX_BUFFER_SIZE #define UART_RX_BUFFER_SIZE 64 #endif /** Size of the circular transmit buffer, must be power of 2 */ #ifndef UART_TX_BUFFER_SIZE #define UART_TX_BUFFER_SIZE 64 #endif
- Parsing SMS
Kita lanjut dengan Parsing SMS yg masuk, dimana akan meng-ON/OFF Led di port A6 & A7. Untuk mepermudah parsing, kita gunakan trigger karakter khusus sehingga dapat menandai SMS yg akan diparsing ( kali ini menggunakan " $ ")
PORTA &= ~_BV(PA6) & ~_BV(PA7);
while(1)
{
c = uart_getc();
if ( c & UART_NO_DATA ) // jika ga ada data masuk
{
}
else
{
if( c == '$') indexbuf=0; //jika triger $, maka mulai parsing (index aray buffer = 0 )
buffer[indexbuf] = c; //masukkan teks sms ke buffer
indexbuf++; //index array ditambah
}
// Jika yg diterima sms "$LED1ON", maka Led di PA6 akan hidup
if( buffer[0]=='$' && buffer[1]=='L' &&buffer[2]=='E' &&
buffer[3]=='D' && buffer[4]=='1' &&
buffer[4]=='O' && buffer[5]=='N')
{ PORTA |= _BV(PA6);
for(a=0;a<10;a++) buffer[a]=0; // bersihkan buffer
}
// Jika yg diterima sms "$LED2ON", maka Led di PA7 akan hidup
if( buffer[0]=='$' && buffer[1]=='L' &&buffer[2]=='E' &&
buffer[3]=='D' && buffer[4]=='2' &&
buffer[4]=='O' && buffer[5]=='N')
{ PORTA |= _BV(PA7);
for(a=0;a<10;a++) buffer[a]=0; // bersihkan buffer
}
// Jika yg diterima sms "$LED1OFF", maka Led di PA6 akan mati
if( buffer[0]=='$' && buffer[1]=='L' &&buffer[2]=='E' &&
buffer[3]=='D' && buffer[4]=='1' &&
buffer[5]=='O' && buffer[6]=='F' && buffer[7]=='F')
{ PORTA &= ~_BV(PA6);
for(a=0;a<10;a++) buffer[a]=0; // bersihkan buffer
}
// Jika yg diterima sms "$LED2OFF", maka Led di PA7 akan mati
if( buffer[0]=='$' && buffer[1]=='L' &&buffer[2]=='E' &&
buffer[3]=='D' && buffer[4]=='2' &&
buffer[5]=='O' && buffer[6]=='F' && buffer[7]=='F')
{ PORTA &= ~_BV(PA7);
for(a=0;a<10;a++) buffer[a]=0;// bersihkan buffer
}
}
}
Cara parsing pada script diatas masih menggunakan logika sederhana seperti penjelasan berikut :
1. Format SMS dimulai dengan karakter '$', sehingga parsing akan menunggu karakter ini muncul lalu kemudian diarahkan menuju posisi array buffer 0
2. Tiap array buffer kemudian di cek satu per satu sampai menemukan format kata sesuai keinginan, seperti contoh yg digunakan berupa kata $LED1ON :
if( buffer[0]=='$' && buffer[1]=='L' &&buffer[2]=='E' &&
buffer[3]=='D' && buffer[4]=='1' &&
buffer[4]=='O' && buffer[5]=='N')
{ PORTA |= _BV(PA6);
}
3. Diakhiri dengan pembersihan isi buffer agar bisa digunakan selanjutnya.
Kontrol micro via sms ini memiliki banyak kemungkinan aplikasi sesuai kreativitas diantaranya :
1. Menghidupkan Lampu otomatis via SMS
2. Membaca data suhu atau kondisi on/off setelah sms dikirim (tanpa harus menerima report terus menerus seperti contoh sebelumnya)
3. Trigger BO** .....duhhh jangan yaaa....INGAT ! Pisau didapur bisa bikin masakan enak, tapi ditangan orang tidak bertanggung jawab maka pisau dapur bisa menjadi alat pembunuh...
SELAMAT MENCOBA
Senin, 01 Oktober 2012
DTMF - lebih lanjut dengan BCD to Decimal decoder
Untuk menghasilkan output yang lebih spesifik terhadap tombol maka diperlukan IC tambahan berupa decoder BCD ( kode desimal dalam biner ) yang akan mengeluarkan 1 output sesuai input binner yg di berikan. Output dari decoder 8870 adalah 4 bit binner dan selanjutnya dapat langsung di berikan ke input decoder BCD. Untuk 10 output ic yang digunakan adalah 74LS145 sedangkan untuk 16 output digunakan ic 74LS154.
(klik untuk memperbesar)
Dari truth table didapatkan bahwa output dari Q0 - Q9 adalah aktif LOW, dan memiliki susunan yang berbeda dengan truth table dari IC 8870. Angka 0 dari ic 8870 diterjemahkan sebagai angka desimal 10 (biner 1010) sehingga Q0 tidak akan pernah mengeluarkan output , sedangkan angka 1 yang diterjemahkan sebagai binary BCD "0001" akan mengaktifkan output Q1. Jadi maksimum output dengan 74LS145 adalah 9, sedangkan untuk 74LS154 dapat menghasilkan output yang lebih.
Kondisi output secara default dari ic 8870 adalah ter "kunci" atau LATCH pada posisi tombol terakhir yg diinputkan. Jadi jika ingin mendapatkan output yang TOGGLE atau momentary/ sementara semisal jika digunakan pada penekanan remote maka diperlukan suatu mekanisme seperti pada rangkaian skematik selengkapnya berikut :
(klik untuk memperbesar)
Dari rangkaian diatas, kita akan memanfaatkan output dari ic 8870 di pin 15 (StD) yang akan aktif high ketika ada input DTMF dan kembali low ketika tidak ada input. Pin 15 ini akan mengatur transistor NPN untuk ON atau OFF sehingga ketika tidak ada input maka sumber tegangan relay akan diputus . Saklar S1 merupakan saklar yang dapat digunakan untuk memilih mode LATCH atau TOGGLE.
Ada yang tertarik membeli yang atas ? Box diatas merupakan remote jarak jauh via HP yang dipesen oleh rekan dari Kep. Riau dan digunakan untuk melakukan remote terhadap tombol receiver TV KABEL. Berbagai macam aplikasi lain juga dapat menggunakan alat ini. Jika tertarik silahkan kontak pemilik blog deh ....
SELAMAT MENCOBA
KONTAK :
HP: 085733889569 , 087882045949
Mail : ahocool@gmail.com
ym :ahokleng
fb: www.facebook.com/nyoman.yudi
twiter: @ahocool
lokasi: SURABAYA
PIN : 321477A8