驱动模块

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产品简介

  驱动模块是一款6路10A继电器直流控制、6路1A继电器直流控制、4路10A继电器220V交流控制的汽车级驱动控制模块。

​ 驱动模块具有1路RS232、1路485通讯接口，系统可同时支持RS232和RS485接口通信；系统预留CAN总线，可升级为CAN总线通信接口。

​ 车载驱动模块支持宽范围（8-30V）电源输入，驱动器采用Ti高性能MCU，可实时处理控制响应，板载RTC实时时钟，可精确查询设备当前时间和状态。硬件整体采用铁壳设计，具有超强的抗干扰能力。

​ 车载驱动模块可选配交流电能计量模块，实时统计负载的电压、电流、功率和电能等多个交流电量参数，信息全。

​ 车载驱动模块可以通过串口和计算机相连，根据用户需要及时升级系统固件以支持客户的新需求。

TY_Driver_12V车载驱动模块采用通讯协议：标准的Modbus RTU协议，兼容性好，方便客户使用计算机、PLC、组态屏等编程。

资源地址及通信协议

1.1 通信协议

​ 驱动模块都使用标准的MODBUS协议通信，MODBUS协议格式为MB-RTU。协议参考modbus协议规范文档。通信过程采用主机主动的方式，主机设置或者查询，从机应答，通信中设置从机超时时间3秒。主机指令按执行顺序下发，等待应答，再下发下一条，等待应答方式。

1.1.1 MODBUS协议

​ 驱动模块采用标准的MODBUS协议进行通信时，只支持该模块具备的功能码。Modbus协议的报文格式如表所示：

表 Modbus协议报文格式

设备ID地址 功能码 协议命令 CRC校验

对于每个模块具备的资源地址，分配一个对应的MODBUS功能码进行操作，具体参考MODBUS RTU协议规范

1.1 驱动模块资源地址

驱动模块的资源地址分配如表所示：

表 驱动模块资源地址分配表

资源地址 功能说明 功能码 备注
继电器控制 0x0000-0x0000 继电器输出控制(0--15) 0x0F 每个地址单元的数据长度为2个字节（16bit）
继电器状态 0x0000-0x000F 继电器状态寄存器 0x01
通信配置 0x0100-0x0102 通信配置寄存器查询 0x03
0x0100-0x0102 通信配置寄存器设置 0x10
时钟 0x0200-0x0204 时钟寄存器查询 0x03
0x0200-0x0204 时钟寄存器设置 0x10
电压 0x0300-0x030A 电压状态寄存器 0x03

继电器控制：设备支持16路继电器直接或者驱动输出，其中4路12VDC 10A信号驱动，8路12VDC1A信号驱动，1路220VAC30A信号驱动，3路220VAC10A信号驱动；

继电器状态，主机可通过查询继电器状态寄存器，获取1-16路继电器的状态0表示断开，1表示连通；

通信配置，主机通过通信配置寄存器，可以查询和设置485及232通信参数；

时钟，当驱动模块配备RTC时钟功能时，主机通过查询和设置RTC时钟寄存器，可以查询和设置驱动模块的时钟；

电压，主机可通过查询电压寄存器的值，获取12V供电电压，220V供电电压的值；

1.1.1 端口资源说明

1. 继电器资源

驱动模块具有16路继电器直接或者驱动输出，占用2个资源寄存器，其资源地址映射如下所示。主机需一次将1-16路继电器，通过0x03指令码，按顺序设置能ON或者OFF，对应的bit值为1或者0。主机也可以一次将1-16路的继电器当前状态值，通过0x01指令码，一次性读入，读入值对应bit为1或者0代表继电器状态是ON或OFF

表 继电器资源地址

端口地址 通道号 说明
0x0000 继电器资源1-8 1-8路继电器按顺序排列 低位
继电器资源9-16 9-16路继电器按顺序排列 高位

注： 每个地址单元的数据长度为2个字节（16bit），低位(低8bit)在前，高位（高8bit）在后。

继电器资源1-8：

​ bit0 ---》 继电器1 0：断开 1：导通

​ bit1 ---》 继电器2 0：断开 1：导通

​ bit2 ---》 继电器3 0：断开 1：导通

​ bit3 ---》 继电器4 0：断开 1：导通

​ bit4 ---》 继电器5 0：断开 1：导通

​ bit5 ---》 继电器6 0：断开 1：导通

​ bit6 ---》 继电器7 0：断开 1：导通

​ bit7 ---》 继电器8 0：断开 1：导通

继电器资源9-16：

​ bit0 ---》 继电器9 0：断开 1：导通

​ bit1 ---》 继电器10 0：断开 1：导通

​ bit2 ---》 继电器11 0：断开 1：导通

​ bit3 ---》 继电器12 0：断开 1：导通

​ bit4 ---》 继电器13 0：断开 1：导通

​ bit5 ---》 继电器14 0：断开 1：导通

​ bit6 ---》 继电器15 0：断开 1：导通

​ bit7 ---》 继电器16 0：断开 1：导通

设置多线圈数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x0F 起始地址 0x0000 继电器数量 0x0010 字节数 0x02 继电器值 0x0000 CRC校验 0xE220

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x0F 起始地址 0x0000 继电器数量 0x0010 CRC校验 0x5407

读取多线圈数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x01 起始地址 0x0000 继电器数量 0x0010 CRC校验 0x3DC6

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x01 字节数 0x02 继电器值 0xFFFF CRC校验 0xB84C

设置单线圈数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x05 起始地址 0x000C 继电器值 0xFF00 CRC校验 0x4C39

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x05 起始地址 0x000C 继电器值 0xFF00 CRC校验 0x4C39

ON

Tx:342-01 05 00 0C FF 00 4C 39

Rx:343-01 05 00 0C FF 00 4C 39

OFF：

Tx:344-01 05 00 0C 00 00 0D C9

Rx:345-01 05 00 0C 00 00 0D C9

继电器驱动模式如下:

2. 通信参数资源

​ 驱动模块具有RS485和RS232两种通信模式，可同时支持两个通道的通信。通信参数资源占用2个资源寄存器，其资源地址映射如下所示。

表 通信参数资源地址

端口地址 资源内容 说明
0x0100 485地址 485通信的地址码资源
485串口参数 通信波特率和奇偶校验
0x0101 不使用 预留字节
232串口参数 通信波特率和奇偶校验

注：

1、232串口通信没有地址信息，默认填00

2、RS485和RS232通信，通信波特率和奇偶校验的具体定义如下

​ 高4位：代表奇偶校验模式

​ 00：偶校验

​ 01：奇校验

​ 02：不校验

​ 低四位：代表波特率

​ 0：1200

​ 1：2400

​ 2：4800

​ 3：9600

​ 4：19200

​ 5：38400

​ 6：57600

​ 7：115200

设置数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x10 起始地址 0x0100 寄存器数量 0x0002 字节数 0x04 参数值 01 27 01 27 CRC校验 0x0E42

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x10 起始地址 0x0000 寄存器数量 0x0002 CRC校验 0x4034

读取数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x03 起始地址 0x0100 寄存器数量 0x0002 CRC校验 0xC5F7

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x03 字节数 0x04 参数值 01 27 01 27 CRC校验 0xB84C

3. RTC时钟资源

​ 驱动模块可以配置RTC实时时钟资源，当硬件资源配置有RTC时，主机可通过RTC时钟资源设置和查询RTC时钟信息。RTC时钟资源占用4个资源寄存器，其资源地址映射如下所示。

表 RTC时钟资源地址

端口地址 资源内容 说明（HEX格式）
0x0200 秒 00-59秒
分 00-59分
0x0201 时 0-23时
星期 0-6星期
0x0202 日 01-31日
月 00-11 对应1-12月
0x0203 年 年数 1900年开始
保留 填00

注：

设置数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x10 起始地址 0x0200 寄存器数量 0x0004 字节数 0x08 参数值 01 00 0A 01 01 01 0D 14 CRC校验 0x193D

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x10 起始地址 0x0200 寄存器数量 0x.0004 CRC校验 0xC072

读取数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x03 起始地址 0x0200 寄存器数量 0x0004 CRC校验 0x45B1

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x03 字节数 0x08 寄存器值 26 05 0A 05 01 01 71 14 CRC校验 0xFA23

4. 电压测量资源

​ 驱动模块内部会实时监测设备的电源供电信息以及接入220V控制路继电器的220V电压信息，主机可以通过查询电压测量保持寄存器来查询当前值。模块具备内部板上温度测量功能的，测量的温度也在此资源里可查询。

表 电压测量资源地址

端口地址 资源内容 说明
0x0300 220V电源电压 单精度浮点数 低位15--8 Float原值ABCD modbus按 CD AB
单精度浮点数 低位7--0
单精度浮点数 高位15--8
单精度浮点数 高位7--0
0x0304 220V负载电压 单精度浮点数 低位15--8
单精度浮点数 低位7--0
单精度浮点数 高位15--8
单精度浮点数 高位7--0
0x0308 12V车辆电源电压 单精度浮点数 低位15--8
单精度浮点数 低位7--0
单精度浮点数 高位15--8
单精度浮点数 高位7--0
0x030C PCB主板工作电压 单精度浮点数 低位15--8
单精度浮点数 低位7--0
单精度浮点数 高位15--8
单精度浮点数 高位7--0
0x0312 板上温度 单精度浮点数 低位15--8
单精度浮点数 低位7--0
单精度浮点数 高位15--8
单精度浮点数 高位7--0

注：

1、电压测量值为浮点数表示，即4byte表示一个浮点数，协议规定每个寄存器为short型，因此，需要2个寄存器值表达一个电压的浮点数值。此时2寄存器的值也遵循低位在前，高位在后的规则，如：

寄存器0x0300-0x0301的值为

0x0300 80 33

0x0301 41 E6

根据ModBus的低位在先，高位在后规则，首先要把高16byte和低位16byte交换，

应该为浮点数41 E6 80 33 ，

变为32位二进制数：0100 0001 1110 0110 1000 0000 0011 0011

其中最高位为0，代表是正数

接下来的八位：100 0001 1变成十进制是131，根据IEEE规范应减去127得4，这是小数点右移的位数；

剩下的23位是纯二进制小数即：0.110 0110 1000 0000 0011 0011

底数左边省略存储了一个1,加1后得1. 110 0110 1000 0000 0011 0011

小数点右移4位后得11100.110 10000000 00110011

整数部分：

​ =12^4+12^3+12^2+02^1 +0*2^0=28

小数部分： =12^-1+12^-2+02^-3+12^-4+02^-4+02^-5+02^-6+02^-7+

02^-8+02^-9+02^-10+02^-11+02^-12+12^-13+12^-14+02^-15+02^-16+12^-17+1*2^-18

​ =0. 8125972

表示IEEE754标准的32位浮点数单精度浮点数值28.8125972。

3、温度值为PCB IC内部温度值，仅供设备过温状态监测使用，不能表示当前室温。

ModBus tools float CD AB 格式显示

寄存器地址768 数量 10 Tx:01 03 03 00 00 0A C5 89

Rx:1873-01 03 14 00 00 00 00 00 00 00 00 85 1F 41 3F CC CD 41 40 33 33 41 A3 1E 54

0 ，0 ，11.97，12.05，20.4

读取数据格式为：

设备ID地址 0x01 功能码 0x03 起始地址 0x0300 寄存器数量 0x000A CRC校验 0xC589

模块应答数据：

设备ID地址 0x01 功能码 0x03 字节数 0x14 寄存器值 33 80 41 E6 A1 89 41 3A 64 4A 43 3C B9 5D 41 2F 87 ED 3E 1D CRC校验 0xFA23

接线方式：

1、 电源由9.5mm端子输入

2、 RS232、RS485通信线由5557连接，12V输出信号可以给开关盒供电

3、 1—12对应继电器1-12输出，导通时输出12V.（1-6路为10A输出 7-12路为1A输出）

4、 L1—L4对应13 14 15 16继电器输出，导通时输出220V

5、 本驱动模块采用的是总线输出，因此外部负载重时，尽量采用外部扩展继电器输出方式驱动。