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[分享] 开发实战:智能高精度工业仪表

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 楼主| 发表于 2021-12-10 15:01:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
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本帖最后由 Kara 于 2021-12-10 15:15 编辑

开发实战:智能高精度工业仪表

本教程开发基于机智云工业互联网平台、工业级Cat.1 DTU GC511、机智云Demo APP,采用RS-485单相电表,实现工业场景的工业仪表测量,可广泛应用于智慧园区能耗监控,公寓远程抄表,智慧工厂能耗管理等多个领域。


通过机智云DTU,实现工业电表简单快速上云,可实现远程分合闸,轻松实现断电/供电管理,进行实时数据监控,实现电表数据可视化。同时可自定义报警配置,及时报警和推送至手机APP,并通过手机查看历史数据分析。

工业仪表实操步骤

1,工业仪表接线

1.1.主要软硬件介绍

ZZ-DDSD5801单相导轨式电能表主要用于计量低压网络的单相有功电能,同时可测量电压、电流、功率等电量,采用LCD大屏显示,具有RS485通讯功能,485远程分合闸功能,方便用户进行用电监测、集抄和远程断电控制。可灵活安装于配电箱内,实现对不同区域和不同负荷的分项电能计量。产品符合国家标准GB/T17215.321-2008和国际IEC62053-21的设计要求。从专用计量芯片、国际品牌关键元器件,到阻燃外壳,由内到外,全方位保障产品的高精度计量、高可靠性应用。

机智云Cat.1 DTU GC511是一款高性能、低功耗、多频段物联网无线数传单元,秉承机智云工业级DTU研发经验,硬件设计上采用支持Cat.1的ML302无线通讯模块,具备5-24V宽压电源、插拔SIM、485串口、TTL串口、硬件看门狗等必要功能,主板通过串口通讯可快速实现与云端的通讯连接。同时GC511集成了STM32 MCU,用户可方便地实现协议转换、扩展等功能。

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机智云Demo App是全球首款loT设备通用调试工具,可根据开发者自定义的产品功能,自动生成可响应的控制页面。开发者在机智云平台开发智能硬件时,可以很方便地使用该App对硬件设备进行调试和验证。此APP有完整的用户注册、登陆和注销流程,并且可以完成机智云智能硬件的配置入网、设备搜索、设备绑定、设备登录、设备控制、远程控制、状态更新、本地远程切换等基本设备操作。在手机应用商店搜索“机智云”即可下载。

机智云自助开发平台作为一个零门槛、超低代码的iot开发平台,通过傻瓜化的自助工具、在线可视化开发环境、图形化开发界面、完善的SDK与API服务能力,最大限度降低了物联网硬件开发的技术门槛,让开发者不必再烦恼底层架构设计,可在短时间内开发出兼容PC、Pad、手机等多端适配的产品,以及适配企业业务特性的业务管理系统。

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1.2.电表通讯方式
ZZ-DDSD5801单相导轨式电能表主要采用RS485接口作为通讯接口,采用工业常用的ModbusRTU协议,兼容DL/T645-2007标准协议。

1.3.电表接线
与机智云DTU的接线主要采用RS485接线的方式,只需要接A和B即可。和空开接线如下图所示,和空开接线进出线以及相线和零线不能接反,否则将无法工作。

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2,MCU通讯协议转换

2.1.ZZ-DDSD5801单向轨道式电表功能以及对应的协议

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2.2.机智云云平台生成协议代码流程
a.进入机智云开发者中心 dev.gizwits.com
b.创建一个工业电表产品

c.给产品添加对应的数据点
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d.MCU开发生成STM32F103C8X协议代码包,然后下载MCU代码包
关于机智云MCU代码自动生成服务:是为了降低开发者的开发门槛,缩短开发周期,降低开发资源投入,机智云推出了代码自动生成服务。云端会根据产品定义的数据点生成对应产品的设备端代码。登陆机智云开发平台dev.gizwits.com可免费使用本功能服务。

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相应的MCU代码生成界面:

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2.3.MCU协议部分代码的实现(下载MCU代码包后)

2.3.a.采用CUBEMX来进行ModbusRTU引脚以及串口参数的初始化。PB2为485芯片使能引脚,初始化为默认发送模式。将串口3设为RS485通讯串口,波特率为9600。打开串口接受中断。

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2.3.b.将CUBEMX构建好的代码用keil打开,在项目的gizwits product.c文件里面的HAL_UART_RxCpltCal Iback和uartInit函数对RS485串口进行相关的接收缓存处理。

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2.3.c. 根据前面协议,我们对云端下发的合闸拉闸进行处理,在自动生成的代码里面,gizwits._product.c文件里面的gizwitsEventProcessi函数为云端下发指令处理函数

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2.3.d.电表数据采集以及上报云端,在自动生成的代码里面,gizwits_product.c文件里面的userHandle函数为数据采集上传的处理函数。注意此函数需要自行进行定时处理,否则整个程序将不可用。

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3,机智云Demo App效果展示

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如上是采用机智云Demo App绑定硬件设备后的效果图。
如需要开发定制版App,可以使用机智云自助开发平台的赛博坦工具进行在线配置,零代码在线自定义产品Logo、名称、主题色、初始化配置、内置模板、用户/权限等功能,让每个开发者都能开发出个性化的App应用。

4,视频开发教程
https://club.gizwits.com/forum.p ... =%E8%A7%86%E9%A2%91


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