Modbus - IO-16 Bricklet 2.0

Dies ist die Beschreibung des Modbus Protokolls für das IO-16 Bricklet 2.0. Allgemeine Informationen über die Funktionen und technischen Spezifikationen des IO-16 Bricklet 2.0 sind in dessen Hardware Beschreibung zusammengefasst.

API

Eine allgemeine Beschreibung der Modbus Protokollstruktur findet sich hier.

Das Bricklet hat sechzehn Kanäle die in der API von 0 bis 15 benannt sind. Die entsprechenden Anschlüsse auf dem Bricklet sind mit A0 bis A7 für die Kanäle 0 bis 7 und B0 bis B7 für die Kanäle 8 bis 15 benannt.

Grundfunktionen

BrickletIO16V2.set_value
Funktions ID:

1

Anfrage:
  • value -- bool[16]
Antwort:

keine Antwort

Setzt den Zustand aller sechzehn Kanäle. Der Wert true bzw. false erzeugen logisch 1 bzw. logisch 0 auf dem entsprechenden Kanal.

Mittels set_selected_value können auch einzelnen Kanäle gesetzt werden.

Beispiel: (True, True, False, False, ..., False) setzt die Kanäle 0-1 auf logisch 1 und die Kanäle 2-15 auf logisch 0.

Alle laufenden Monoflop Timer werden abgebrochen, wenn diese Funktion aufgerufen wird.

Bemerkung

Diese Funktion bewirkt keine Änderung an Kanälen die als Eingang konfiguriert sind. Pull-Up Widerstände können mit set_configuration zugeschaltet werden.

BrickletIO16V2.get_value
Funktions ID:

2

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • value -- bool[16]

Gibt die aktuell gemessenen Zustände zurück. Diese Funktion gibt die Zustände aller Kanäle zurück, unabhängig ob diese als Ein- oder Ausgang konfiguriert sind.

BrickletIO16V2.set_selected_value
Funktions ID:

3

Anfrage:
  • channel -- uint8
  • value -- bool
Antwort:

keine Antwort

Setzt den Ausgabewert des ausgewählten Kanals ohne die anderen Kanäle zu beeinflussen.

Ein laufender Monoflop Timer für den ausgewählten Kanal wird abgebrochen, wenn diese Funktion aufgerufen wird.

Bemerkung

Diese Funktion bewirkt keine Änderung an Kanälen die als Eingang konfiguriert sind. Pull-Up Widerstände können mit set_configuration zugeschaltet werden.

BrickletIO16V2.set_configuration
Funktions ID:

4

Anfrage:
  • channel -- uint8
  • direction -- char
  • value -- bool
Antwort:

keine Antwort

Konfiguriert den Zustand und die Richtung eines angegebenen Kanals. Mögliche Richtungen sind 'i' und 'o' für Ein- und Ausgang.

Wenn die Richtung als Ausgang konfiguriert ist, ist der Zustand entweder logisch 1 oder logisch 0 (gesetzt als true oder false).

Wenn die Richtung als Eingang konfiguriert ist, ist der Zustand entweder Pull-Up oder Standard (gesetzt als true oder false).

Beispiele:

  • (0, 'i', true) setzt Kanal-0 als Eingang mit Pull-Up.
  • (1, 'i', false) setzt Kanal-1 als Standard Eingang (potentialfrei wenn nicht verbunden).
  • (2, 'o', true) setzt Kanal-2 als Ausgang im Zustand logisch 1.
  • (3, 'o', false) setzt Kanal-3 als Ausgang im Zustand logisch 0.

Ein laufender Monoflop Timer für den angegebenen Kanal wird abgebrochen, wenn diese Funktion aufgerufen wird.

Die Standardkonfiguration ist Eingang mit Pull-Up.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • i: in, für direction
  • o: out, für direction
BrickletIO16V2.get_configuration
Funktions ID:

5

Anfrage:
  • channel -- uint8
Antwort:
  • direction -- char
  • value -- bool

Gibt die Kanal-Konfiguration zurück, wie von set_configuration gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • i: in, für direction
  • o: out, für direction

Fortgeschrittene Funktionen

BrickletIO16V2.set_monoflop
Funktions ID:

10

Anfrage:
  • channel -- uint8
  • value -- bool
  • time -- uint32
Antwort:

keine Antwort

Konfiguriert einen Monoflop für den angegebenen Kanal.

Der zweite Parameter ist eine der gewünschten Zustände des festgelegten Kanals. Eine true bedeutet Relais geschlossen und ein *false bedeutet Relais offen.

Der dritte Parameter ist die Zeit (in ms) die der Kanal den Zustand halten sollen.

Wenn diese Funktion mit den Parametern (0, 1, 1500) aufgerufen wird, wird Kanal 0 geschlossen und nach 1,5s wieder geöffnet.

Ein Monoflop kann zur Ausfallsicherung verwendet werden. Beispiel: Angenommen ein RS485 Bus und ein IO-16 Bricklet 2.0 ist an ein Slave Stapel verbunden. Jetzt kann diese Funktion sekündlich, mit einem Zeitparameter von 2 Sekunden, aufgerufen werden. Der Kanal wird die gesamte Zeit im Zustand geschlossen sein. Wenn jetzt die RS485 Verbindung getrennt wird, wird der Kanal nach spätestens zwei Sekunden in den Zustand geöffnet wechseln.

BrickletIO16V2.get_monoflop
Funktions ID:

11

Anfrage:
  • channel -- uint8
Antwort:
  • value -- bool
  • time -- uint32
  • time_remaining -- uint32

Gibt (für den angegebenen Kanal) den aktuellen Zustand und die Zeit, wie von set_monoflop gesetzt, sowie die noch verbleibende Zeit bis zum Zustandswechsel, zurück.

Wenn der Timer aktuell nicht läuft, ist die noch verbleibende Zeit 0.

BrickletIO16V2.get_edge_count
Funktions ID:

12

Anfrage:
  • channel -- uint8
  • reset_counter -- bool
Antwort:
  • count -- uint32

Gibt den aktuellen Wert des Flankenzählers für den ausgewählten Kanal zurück. Die zu zählenden Flanken können mit set_edge_count_configuration konfiguriert werden.

Wenn reset counter auf true gesetzt wird, wird der Zählerstand direkt nach dem auslesen auf 0 zurückgesetzt.

BrickletIO16V2.set_edge_count_configuration
Funktions ID:

13

Anfrage:
  • channel -- uint8
  • edge_type -- uint8
  • debounce -- uint8
Antwort:

keine Antwort

Konfiguriert den Flankenzähler für einen bestimmten Kanal.

Der edge type Parameter konfiguriert den zu zählenden Flankentyp. Es können steigende, fallende oder beide Flanken gezählt werden für Kanäle die als Eingang konfiguriert sind. Mögliche Flankentypen sind:

  • 0 = steigend (Standard)
  • 1 = fallend
  • 2 = beide

Die Entprellzeit (debounce) wird in ms angegeben.

Durch das Konfigurieren wird der Wert des Flankenzählers auf 0 zurückgesetzt.

Falls unklar ist was dies alles bedeutet, kann diese Funktion einfach ignoriert werden. Die Standardwerte sind in fast allen Situationen OK.

Standardwerte: 0 (edge type) und 100ms (debounce).

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: rising, für edge_type
  • 1: falling, für edge_type
  • 2: both, für edge_type
BrickletIO16V2.get_edge_count_configuration
Funktions ID:

14

Anfrage:
  • channel -- uint8
Antwort:
  • edge_type -- uint8
  • debounce -- uint8

Gibt den Flankentyp sowie die Entprellzeit für den ausgewählten Kanals zurück, wie von set_edge_count_configuration gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: rising, für edge_type
  • 1: falling, für edge_type
  • 2: both, für edge_type
BrickletIO16V2.get_spitfp_error_count
Funktions ID:

234

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • error_count_ack_checksum -- uint32
  • error_count_message_checksum -- uint32
  • error_count_frame -- uint32
  • error_count_overflow -- uint32

Gibt die Anzahl der Fehler die während der Kommunikation zwischen Brick und Bricklet aufgetreten sind zurück.

Die Fehler sind aufgeteilt in

  • ACK-Checksummen Fehler,
  • Message-Checksummen Fehler,
  • Framing Fehler und
  • Overflow Fehler.

Die Fehlerzähler sind für Fehler die auf der Seite des Bricklets auftreten. Jedes Brick hat eine ähnliche Funktion welche die Fehler auf Brickseite ausgibt.

BrickletIO16V2.set_bootloader_mode
Funktions ID:

235

Anfrage:
  • mode -- uint8
Antwort:
  • status -- uint8

Setzt den Bootloader-Modus und gibt den Status zurück nachdem die Modusänderungsanfrage bearbeitet wurde.

Mit dieser Funktion ist es möglich vom Bootloader- in den Firmware-Modus zu wechseln und umgekehrt. Ein Welchsel vom Bootlodaer- in der den Firmware-Modus ist nur möglich wenn Entry-Funktion, Device Identifier und CRC vorhanden und korrekt sind.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: bootloader, für mode
  • 1: firmware, für mode
  • 2: bootloader wait for reboot, für mode
  • 3: firmware wait for reboot, für mode
  • 4: firmware wait for erase and reboot, für mode
  • 0: ok, für status
  • 1: invalid mode, für status
  • 2: no change, für status
  • 3: entry function not present, für status
  • 4: device identifier incorrect, für status
  • 5: crc mismatch, für status
BrickletIO16V2.get_bootloader_mode
Funktions ID:

236

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • mode -- uint8

Gibt den aktuellen Bootloader-Modus zurück, siehe set_bootloader_mode.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: bootloader, für mode
  • 1: firmware, für mode
  • 2: bootloader wait for reboot, für mode
  • 3: firmware wait for reboot, für mode
  • 4: firmware wait for erase and reboot, für mode
BrickletIO16V2.set_write_firmware_pointer
Funktions ID:

237

Anfrage:
  • pointer -- uint32
Antwort:

keine Antwort

Setzt den Firmware-Pointer für write_firmware. Der Pointer muss um je 64 Byte erhöht werden. Die Daten werden alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben (4 Datenblöcke entsprechen einer Page mit 256 Byte).

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

BrickletIO16V2.write_firmware
Funktions ID:

238

Anfrage:
  • data -- uint8[64]
Antwort:
  • status -- uint8

Schreibt 64 Bytes Firmware an die Position die vorher von set_write_firmware_pointer gesetzt wurde. Die Firmware wird alle 4 Datenblöcke in den Flash geschrieben.

Eine Firmware kann nur im Bootloader-Mode geschrieben werden.

Diese Funktion wird vom Brick Viewer während des flashens benutzt. In einem normalem Nutzerprogramm sollte diese Funktion nicht benötigt werden.

BrickletIO16V2.set_status_led_config
Funktions ID:

239

Anfrage:
  • config -- uint8
Antwort:

keine Antwort

Setzt die Konfiguration der Status-LED. Standardmäßig zeigt die LED die Kommunikationsdatenmenge an. Sie blinkt einmal auf pro 10 empfangenen Datenpaketen zwischen Brick und Bricklet.

Die LED kann auch permanent an/aus gestellt werden oder einen Herzschlag anzeigen.

Wenn das Bricklet sich im Bootlodermodus befindet ist die LED aus.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: off, für config
  • 1: on, für config
  • 2: show heartbeat, für config
  • 3: show status, für config
BrickletIO16V2.get_status_led_config
Funktions ID:

240

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • config -- uint8

Gibt die Konfiguration zurück, wie von set_status_led_config gesetzt.

Die folgenden Bedeutungen sind für die Parameter dieser Funktion definiert:

  • 0: off, für config
  • 1: on, für config
  • 2: show heartbeat, für config
  • 3: show status, für config
BrickletIO16V2.get_chip_temperature
Funktions ID:

242

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • temperature -- int16

Gibt die Temperatur in °C, gemessen im Mikrocontroller, aus. Der Rückgabewert ist nicht die Umgebungstemperatur.

Die Temperatur ist lediglich proportional zur echten Temperatur und hat eine hohe Ungenauigkeit. Daher beschränkt sich der praktische Nutzen auf die Indikation von Temperaturveränderungen.

BrickletIO16V2.reset
Funktions ID:243
Anfrage:keine Nutzdaten
Antwort:keine Antwort

Ein Aufruf dieser Funktion setzt das Bricklet zurück. Nach einem Neustart sind alle Konfiguration verloren.

Nach dem Zurücksetzen ist es notwendig neue Objekte zu erzeugen, Funktionsaufrufe auf bestehenden führen zu undefiniertem Verhalten.

BrickletIO16V2.write_uid
Funktions ID:

248

Anfrage:
  • uid -- uint32
Antwort:

keine Antwort

Schreibt eine neue UID in den Flash. Die UID muss zuerst vom Base58 encodierten String in einen Integer decodiert werden.

Wir empfehlen die Nutzung des Brick Viewers zum ändern der UID.

BrickletIO16V2.read_uid
Funktions ID:

249

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • uid -- uint32

Gibt die aktuelle UID als Integer zurück. Dieser Integer kann als Base58 encodiert werden um an den üblichen UID-String zu gelangen.

BrickletIO16V2.get_identity
Funktions ID:

255

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • uid -- char[8]
  • connected_uid -- char[8]
  • position -- char
  • hardware_version -- uint8[3]
  • firmware_version -- uint8[3]
  • device_identifier -- uint16

Gibt die UID, die UID zu der das Bricklet verbunden ist, die Position, die Hard- und Firmware Version sowie den Device Identifier zurück.

Die Position kann 'a', 'b', 'c' oder 'd' sein.

Eine Liste der Device Identifier Werte ist hier zu finden. 

Konfigurationsfunktionen für Callbacks

BrickletIO16V2.set_input_value_callback_configuration
Funktions ID:

6

Anfrage:
  • channel -- uint8
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool
Antwort:

keine Antwort

Dieser Callback kann pro Kanal konfiguriert werden.

Die Periode in ms ist die Periode mit der der CALLBACK_INPUT_VALUE Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 schaltet den Callback ab.

Wenn der value has to change-Parameter auf True gesetzt wird, wird der Callback nur ausgelöst, wenn der Wert sich im Vergleich zum letzten mal geändert hat. Ändert der Wert sich nicht innerhalb der Periode, so wird der Callback sofort ausgelöst, wenn der Wert sich das nächste mal ändert.

Wird der Parameter auf False gesetzt, so wird der Callback dauerhaft mit der festen Periode ausgelöst unabhängig von den Änderungen des Werts.

Der Standardwert ist (0, false).

BrickletIO16V2.get_input_value_callback_configuration
Funktions ID:

7

Anfrage:
  • channel -- uint8
Antwort:
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool

Gibt die Callback-Konfiguration zurück, wie mittels set_input_value_callback_configuration gesetzt.

BrickletIO16V2.set_all_input_value_callback_configuration
Funktions ID:

8

Anfrage:
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool
Antwort:

keine Antwort

Die Periode in ms ist die Periode mit der der CALLBACK_ALL_INPUT_VALUE Callback ausgelöst wird. Ein Wert von 0 schaltet den Callback ab.

Wenn der value has to change-Parameter auf True gesetzt wird, wird der Callback nur ausgelöst, wenn der Wert sich im Vergleich zum letzten mal geändert hat. Ändert der Wert sich nicht innerhalb der Periode, so wird der Callback sofort ausgelöst, wenn der Wert sich das nächste mal ändert.

Wird der Parameter auf False gesetzt, so wird der Callback dauerhaft mit der festen Periode ausgelöst unabhängig von den Änderungen des Werts.

Der Standardwert ist (0, false).

BrickletIO16V2.get_all_input_value_callback_configuration
Funktions ID:

9

Anfrage:

keine Nutzdaten

Antwort:
  • period -- uint32
  • value_has_to_change -- bool

Gibt die Callback-Konfiguration zurück, wie mittels set_all_input_value_callback_configuration gesetzt.

Callbacks

BrickletIO16V2.CALLBACK_INPUT_VALUE
Funktions ID:

15

Antwort:
  • channel -- uint8
  • changed -- bool
  • value -- bool

Dieser Callback wird periodisch ausgelöst abhängig von der mittels set_input_value_callback_configuration gesetzten Konfiguration

Die Parameter sind der Kanal, Changed und der Wert. Der changed-Parameter ist True wenn sich der Wert seit dem letzten Callback geändert hat.

BrickletIO16V2.CALLBACK_ALL_INPUT_VALUE
Funktions ID:

16

Antwort:
  • changed -- bool[16]
  • value -- bool[16]

Dieser Callback wird periodisch ausgelöst abhängig von der mittels set_all_input_value_callback_configuration gesetzten Konfiguration

Die Rückgabewerte sind der gleiche wie get_value. Zusätzlich ist der changed-Parameter True wenn sich der Wert seit dem letzten Callback geändert hat.

BrickletIO16V2.CALLBACK_MONOFLOP_DONE
Funktions ID:

17

Antwort:
  • channel -- uint8
  • value -- bool

Dieser Callback wird ausgelöst, wenn ein Monoflop Timer abläuft (0 erreicht). Rückgabewerte enthalten den Kanal und den aktuellen Zustand des Kanals (der Zustand nach dem Monoflop).