ModbusTCP控制LED灯(WEB)

# FastWeb ModbusTCP控制LED灯

适用平台：WEB(桌面)

# 1. 说明

采用ModbusTCP通讯协议，控制驳接在Arduino上的LED灯。ModbusTCP使用电脑来指定特定IP地址下的ModbusTCP从机，从而控制该从机。本范例中使用Arduino开发板与Ethernet W5100网络扩展板，组合称ModbusTCP从机。其工作方式如下：

PC设备(ModbusTCP主机)通过ModbusTCP通讯协议传送指令给指定的IP地址，该地址下对应一个ModbusTCP从机，要求打开连接该从机的LED灯，从机收到主机指令后会自动解码，接着完成ModbusTCP主机所指派的工作，开启LED灯。

范例中LED灯正极(针脚较长的一端)连接到电阻，再连接到Ethernet W5100的D8针脚，LED灯的负极连接到扩展板的GND针脚。

通过本范例学习，可以掌握ModbusTCP组件基本属性配置，向Modbus设备写入数据的使用，并结合Arduino开发板进行LED灯的控制功能。

# 2. 零件连接图

# 3. 使用零件

序	零件名称	数量
1	Arduino UNO R3 开发板	1
2	Arduino Ethernet W5100 网络扩展板	1
3	USB数据线	1
4	网线	1
5	面包板	1
6	杜邦线	若干
7	LED灯	1
8	220欧姆电阻	1

Arduino开发板与Ethernet W5100网络扩展板组装完成后的外观如下图所示。

# 4. Arduino流程图

# 5. Arduino程序

使用Arduino IDE 编译并上传以下Arduino程序。

// 采用 MyArduinoProjects Modbus TCP 链接库
// http://myarduinoprojects.com/modbus.html
#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>

#include "MgsModbus.h"                                //引入Modbus TCP 链接库
MgsModbus Mb;

// 设置网络 (网络扩充卡 MAC 可自行修改 +1 避免冲突)
byte mac[] = {0x90, 0xA2, 0xDA, 0x0E, 0x94, 0xB6 };     //设置Arduino设备的网卡MAC地址
IPAddress ip(192, 168, 1, 162);     //设置Arduino设备的网络IP地址
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1);  //设置网关的IP地址
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0); //设置子网掩码

#define LED_PIN 8                                    //定义LED PIN为8
int LedSwitch=0;

void setup() {
   Serial.begin(9600);
   Ethernet.begin(mac, ip, gateway, subnet);         // 启动网络
   Serial.println("网络已经开通"); 

   //设置要使用的缓存器地址
   //0 1 2 3 4 是 Holding 缓存器的顺序,其地址分别是10000,10001,10002,10003,10004
   // 新增缓存器   mb.MbData(i);   
   Mb.MbData[0] = 0;                                 // 0=关闭LED灯 1=打开LED灯
   pinMode(LED_PIN, OUTPUT);                         // 设定脚位 PIN 8为输出模式
}
 
void loop() {
   LedSwitch=Mb.MbData[0];                           // 读取数字缓存器的数值
   if (LedSwitch!=0){
       digitalWrite(LED_PIN, HIGH);                  //PIN 8输出为HIGH,LED点亮
   }
   else {    
   digitalWrite(LED_PIN, LOW);                       //PIN 8输出为LOW,LED熄灭
   }
   delay(500);                                       //延时 0.5秒
   Mb.MbsRun();                                      //呼叫 Modbus   
}

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# 6. 设计明细

打开FastWeb设计器，分别插入如下插图之控件。或者通过点击[导入]按钮选择模板文件来打开模板。

①：TUgLabel组件，控件名称为UgLabel01。

②：TUgModbusTCPClient01组件，控件名称为UgModbusTCPClient01。

③：TUgImage组件，控件名称为UgImage01。

④：TUgSwitchImage组件，控件名称为UgSwitchImage02。

⑤：TUgSwitchImage组件，控件名称为UgSwitchImage01。

UgWebRunFrame属性设置
- Height：设置窗体高度=360。
- Width：设置窗体宽度=480。
①UgLabel01属性设置
- Caption：设置显示的字幕内容=ModbusTCP控制LED灯。
- Font.Color：设置显示的字体颜色=clWhite。
- Size：设置字体大小=10。
②UgModbusTCPClient01属性设置
- Host：设置ModbusTCP从设备的地址，此处设置需与Arduino程序中设置的IP地址一致，比如192.168.1.162。
③UgImage01属性设置
- Height：设置控件高度=360。
- Width：设置控件宽度=480。
- Stretch：设置画面拉伸=True。
- Picture：设置图像（背景图片）。点击Picture属性右侧的[√]，打开图像编辑器，点击[Load]按钮打开文件上传界面，点击右侧的[Browse...]打开图像浏览界面，选择图像后，点击[确定]按钮返回到文件上传界面，点击[Upload]将文件上传至编辑器中，待图片显示后，点击[Save]按钮即可。
④ugSwitchImage02属性设置
- Height：设置控件高度=50。
- Width：设置控件宽度=50。
- Stretch：设置画面拉伸=True。双击该控件，打开图像编辑器列表，点击添加按钮打开文件上传界面，点击右侧的[Browse...]打开图像浏览界面，选择图像后，点击[确定]按钮返回到文件上传界面，点击[Upload]将文件上传至编辑器中，待图片显示后，关闭该对话框，注意开状态的图片位于索引0，关状态的图片位于索引1。
⑤ugSwitchImage01属性设置
- Height：设置控件高度=50。
- Width：设置控件宽度=50。
- Stretch：设置画面拉伸=True。双击该控件，打开图像编辑器列表，点击添加按钮打开文件上传界面，点击右侧的[Browse...]打开图像浏览界面，选择图像后，点击[确定]按钮返回到文件上传界面，点击[Upload]将文件上传至编辑器中，待图片显示后，关闭该对话框，注意开状态的图片位于索引0，关状态的图片位于索引1。当IsChecked属性为True时，显示索引为0的图片，反之，显示索引为1的图片。

# 7. 程序设计

# 7.1. 程序初始设置

程式启动时，显示当前灯的状态。

在UgWebRunFrame的OnAfterRunScript事件处双击以生成事件进行初始设置。

//JScript
var LED;

function UgWebRunFrameOnAfterRunScript(sender)
{
  UGMM.LC(Self);
  UgModbusTCPClient01.ReadHoldingRegister(1,LED);
  if LED = 0 Then
  //灭灯
  Begin
    UgSwitchImage02.IsChecked = False;
    UgSwitchImage01.IsChecked = False; 
  end
  Else
  //开灯
  Begin
    UgSwitchImage02.IsChecked = True;
    UgSwitchImage01.IsChecked = True;   
  End;
}

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//PasScript
var
  LED: Integer;

procedure UgWebRunFrameOnAfterRunScript(const sender: tobject);
begin
  UgModbusTCPClient01.ReadHoldingRegister(1,LED);
  if LED = 0 Then
  //灭灯
  Begin
    UgSwitchImage02.IsChecked := False;
    UgSwitchImage01.IsChecked := False; 
  end
  Else
  //开灯
  Begin
    UgSwitchImage02.IsChecked := True;
    UgSwitchImage01.IsChecked := True;   
  End;
end;

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// Make sure to add code blocks to your code group

# 7.2. 事件设置

⑤UgSwitchImage01-OnSwitch事件

点击关灯的图片，开灯状态的图片显示，同时亮灯的图片也显示，连接Arduino的LED灯点亮。

//JScript
function ugSwitchImage01OnSwitch(sender)
{
  UgSwitchImage02.IsChecked = UgSwitchImage01.IsChecked;
  if (UgSwitchImage02.IsChecked){
    UgModbusTCPClient01.WriteRegister(1,1);
  }
  else{
    UgModbusTCPClient01.WriteRegister(1,0);
  }
}

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//PasScript
//开灯
procedure ugSwitchImage01OnSwitch(sender: tobject);
begin
  UgSwitchImage02.IsChecked := UgSwitchImage01.IsChecked;
  if UgSwitchImage02.IsChecked then
    UgModbusTCPClient01.WriteRegister(1,1)
  else
    UgModbusTCPClient01.WriteRegister(1,0);
end;

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// Make sure to add code blocks to your code group

# 8. 运行结果

使用鼠标点击工具栏保存到数据库，然后点击运行（Run），测试运行结果。

点击右侧的开关图像，开关打开，上方的灯泡切换为亮灯的状态，同时连接Arduino开发板的LED发光二极管处于点亮的状态；在亮灯状态下，点击右侧的开关图像，开关关闭，上方的灯泡切换为灯灭的状态，同时连接Arduino开发板的LED发光二极管处于关闭的状态。

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