3.7 haas506 2.0开发教程-example-超声波测距

本文介绍使用Haas5062.0开发板与JSN-SR04T超声波模块进行测距的方法。包括模块的工作原理、接线方式及代码实现,通过GPIO口触发并读取回波时间来计算距离。

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1.JSN-SR04T超声波模块

(1)模块说明

- 规格参数
  • 功能说明
  • 模式0:Mode=悬空 高电平(PWM)脉宽输出
  • 引脚定义
Pin说明
Trig触发控制引脚
Echo高电平脉宽输出

(2)工作原理

  使用IO口Trig触发测距,至少给10us的高电平。模块自动发送8个40KHZ的方波,自动检测是否有信号返回。当有信号返回时,通过IO口Echo输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。常温下测试距离=(高电平时间*声速(348M/S))/2。模块被触发测距后,如果接收不到回波(原因超过所测范围或是探头没有正对被测物),ECHO 口会在 40MS 后自动变为低电平,标志着此次测量结束,不论成功与否。LED 上电时末亮,只有在给了 TRIG 引脚触发信号后才亮,灯闪频率与触发周期同步,说明此时模块接收到正确的指令进入工作状态。建议测量周期为 50ms 以上,以防止发射信号对回响信号的影响。
  简单来说就是主板通过IO口Trig给个不小于10us的高电平,触发测距。测距成功,模块通过IO口Echo输出一个高电平给主板;测距失败,ECHO 口会在 40MS 后自动结束本次测量。

  • 其他模式可以百度一下,查看模块手册

2.测距

(1) 接线

JSN-SR04T超声波模块,有四个pin脚,分别是5V、GND、Trig、Echo。将这4个pin脚分别接入到haas506开发板上,io口可以自行定义。当前案例,将Trig接到了GPIO18,Echo接到了GPIO17,5v和GND接到了开发板的5V和GND上。
需要注意的是,5v脚接入到开发板电源3.3v或5v都行,但不能接入开发板的排母中的io口上。因为排母处的io口的输出电压为1.8V,电压低,无法触发测距。

(2) 代码

  • main.py
#Import library
from driver import GPIO
import utime as time                       
#creat instances
TRIG = GPIO()                                  
ECHO = GPIO()                                 
TRIG.open('trig')             # Set pin as GPIO out
ECHO.open('echo')             # Set pin as GPIO in

def getData():
    TRIG.write(0)
    #set period,above 50ms
    time.sleep_ms(500)
    TRIG.write(1)                                #Set TRIG as LOW                                      
    time.sleep_us(10)                            #Delay of 10us
    TRIG.write(0)                                #Set TRIG as HIGH                               
    
    while ECHO.read()==0:                        #Check if Echo is LOW
        pass                 

    pulse_start = time.ticks_us()                #Time of the last  LOW pulse

    while ECHO.read()==1:                        #Check whether Echo is HIGH
        pass                  
    pulse_end = time.ticks_us()                  #Time of the last HIGH pulse 
    #print("pulse_duration",time.ticks_diff(pulse_end,pulse_start))     # us
    pulse_duration = time.ticks_diff(pulse_end,pulse_start)/10000      #pulse duration: s
    d=pulse_duration*340/2
    return d


if __name__=="__main__":
    try:
        while True:
            print ("-----measure distance test-----")
            if getData() > 20 and getData() < 600:
                print ("distance:%0.2f cm"  % getData())          
            else:
                print ("Out Of Range")    	   
    except KeyboardInterrupt:
        print("exit")

  • board.json
{
    "name": "haas506",
    "version": "2.0.0",
    "io": {
      "ADC0": {
        "type": "ADC",
        "port": 0,
        "sampling": 12000000
      },
      "ADC1": {
        "type": "ADC",
        "port": 1,
        "sampling": 12000000
      },
      "qma8981": {
        "type": "I2C",
        "port": 1,
        "addrWidth": 7,
        "freq": 400000,
        "mode": "master",
        "devAddr": 18
      },
      "KEY1": {
        "type": "GPIO",
        "port": 44,
        "dir": "irq",
        "pull": "pullup",
        "intMode": "rising"
      },      
      "led1": {
        "type": "GPIO",
        "port": 7,
        "dir": "output",
        "pull": "pulldown"
      },
      "led_g": {
        "type": "GPIO",
        "port": 32,
        "dir": "output",
        "pull": "pulldown"
      },
      "cs": {
        "type": "GPIO",
        "port": 15,
        "dir": "output",
        "pull": "pullup"
      },
      "echo":{
        "type":"GPIO",
        "port": 17,
        "dir": "input",
        "pull":"pullup"
      },  
      "trig":{
        "type":"GPIO",
        "port": 18,
        "dir": "output",
        "pull":"pullup"
      },              
      "SPI0": {
        "type": "SPI",
        "port": 0,
        "mode": "master",
        "freq": 2000000
      },
      "serial1": {
        "type": "UART",
        "port": 0,
        "dataWidth": 8,
        "baudRate": 115200,
        "stopBits": 1,
        "flowControl": "disable",
        "parity": "none",
        "timeout": 1000
      },
      "serial2": {
        "type": "UART",
        "port": 1,
        "dataWidth": 8,
        "baudRate": 9600,
        "stopBits": 1,
        "flowControl": "disable",
        "parity": "none",
        "timeout": 1000
      },
      "serial3": {
        "type": "UART",
        "port": 2,
        "dataWidth": 8,
        "baudRate": 115200,
        "stopBits": 1,
        "flowControl": "disable",
        "parity": "none",
        "timeout": 1000
      }
    },
    "debugLevel": "ERROR",
    "repl": "enable",
    "replPort": 0
  }

3.效果

  • 串口工具大概0.5s会更新一次当前测试的距离数据。
  • 日志输出
<think>好的,用户现在想了解如何在HaaS506-LD1上开发MODBUS相关功能。首先,我需要回顾之前的对话,确保当前回答与之前的建议一致。之前用户询问了关于HaaS506-LD1的资料获取途径,我提供了官方文档、GitHub仓库和快速入门步骤,还提到了技术特性和相关问题。现在用户的新问题是关于MODBUS开发的指南,需要结合之前的建议和现有的引用内容来回答。 首先,检查提供的引用内容。引用[1]提到了HaaS506-HD1的OTA升级和本地更新固件,引用[2]涉及驱动安装和固件烧写,引用[3]是智能路灯的案例,引用[4]介绍了硬件接口,包括485和232,这两个接口常用于MODBUS通信。虽然用户提到的是LD1型号,但引用中都是HD1,可能需要确认是否有误,或者假设接口相似。此外,用户之前的问题中提到的开发板支持LoRaWAN和云连接,但MODBUS通常使用串口(如RS485/RS232),所以需要确保硬件支持这些接口。 接下来,用户需要的是开发指南,所以步骤要清晰。首先,硬件连接部分,需要确定HaaS506-LD1是否有RS485或RS232接口,根据引用[4],HD1型号有这些接口,假设LD1类似。然后,配置开发环境,用户之前已经安装了VS Code和HaaS Studio,可能需要安装额外的MODBUS库。接着,编写代码部分,可能需要示例代码,比如使用Python的modbus_tk库,或阿里提供的API。然后,测试与调试,使用工具如Modbus Poll或自己编写主机程序。云端集成部分,可能需要将数据上传到阿里云IoT平台,引用[3]中的智能路灯案例可能有参考价值。 还需要考虑用户可能遇到的问题,比如硬件连接是否正确、库的安装问题、协议配置错误等,所以要在注意事项里提到这些。此外,引用[1]中的本地固件更新和引用[2]的驱动安装可能与MODBUS开发相关,比如确保固件版本支持相关功能,驱动安装正确才能使用串口。 用户可能没有明确说明使用MODBUS RTU还是ASCII,或者TCP,但通常硬件串口使用RTU模式,所以默认假设RTU。同时,需要指导用户如何设置从机地址、寄存器地址等参数,这些在示例代码中需要体现。 另外,用户可能希望知道如何将MODBUS数据上传到云端,结合之前的回答中的云连接方案,需要将MODBUS设备的数据通过HaaS506-LD1传输到阿里云,这部分可能需要MQTT协议,如引用[4]中提到的透传模式,或者使用阿里云IoT SDK。 最后,生成的相关问题需要围绕MODBUS开发的扩展,比如协议选择、多设备、异常处理、云平台集成等,帮助用户进一步探索。</think>### HaaS506-LD1 MODBUS 开发指南 #### 一、硬件准备与接口说明 1. **硬件接口** HaaS506-LD1 支持 RS485 和 RS232 通信接口(需确认具体硬件版本)[^4]。 - **RS485**:通常用于工业级 MODBUS RTU 协议,支持多点通信。 - **RS232**:适用于点对点 MODBUS ASCII 协议。 2. **接线示例** ```plaintext HaaS506-LD1 (主设备) <--> MODBUS 从设备(如传感器、PLC) RS485_A 接从设备 A+ RS485_B 接从设备 B- GND 共地 ``` #### 二、开发环境配置 1. **依赖库安装** - 通过 HaaS Studio 安装 `modbus_tk` 库(Python MODBUS 协议栈): ```bash pip install modbus_tk ``` - 阿里云 IoT 提供的 `haas_modbus` 扩展(参考官方 GitHub 仓库)[^1]。 2. **硬件驱动配置** 确保串口驱动已正确安装(如 CH340/CP2102 等),并在代码中绑定对应串口号(如 `UART1`)[^2]。 #### 三、MODBUS 功能实现 1. **代码框架(主设备模式)** ```python import modbus_tk.defines as cst from modbus_tk import modbus_rtu # 初始化 RS485 串口 port = "/dev/ttyS1" # 根据实际端口修改 master = modbus_rtu.RtuMaster(serial.Serial(port=port, baudrate=9600)) master.set_timeout(2.0) # 读取从设备寄存器 try: data = master.execute(slave=1, function_code=cst.READ_HOLDING_REGISTERS, starting_address=0, quantity=5) print("寄存器值:", data) except Exception as e: print("MODBUS 通信异常:", e) ``` 2. **关键参数说明** - `slave`: 从设备地址(1-247- `function_code`: 功能码(如 `READ_COILS`, `WRITE_SINGLE_REGISTER`) - `starting_address`: 寄存器起始地址(需根据从设备手册配置) #### 四、云端数据上传(可选) 将 MODBUS 数据通过 MQTT 上传至阿里云 IoT 平台: ```python from aliyunIoT import Device # 初始化设备三元组(替换实际值) device = Device({ "productKey": "pk_xxx", "deviceName": "dn_xxx", "deviceSecret": "ds_xxx" }) # 上传数据 def upload_to_cloud(data): payload = {"params": {"modbus_data": data}} device.postProps(payload) ``` #### 五、注意事项 1. **协议一致性** - 确认从设备的 MODBUS 协议类型(RTU/ASCII)和波特率(如 9600/19200)。 - 地址偏移问题:部分设备寄存器地址需从 0 或 1 开始计算[^3]。 2. **调试工具** - 使用 `Modbus Poll` 或 `QModMaster` 工具模拟从设备测试通信。 - 通过 `逻辑分析仪` 抓取 RS485 波形排查物理层问题。 --- ### 相关问题 1. MODBUS RTU 和 ASCII 协议在 HaaS506-LD1 上如何选择? 2. 如何实现 HaaS506-LD1 同时连接多个 MODBUS 从设备? 3. MODBUS 通信中出现超时错误应如何排查? 4. 是否支持将 MODBUS 数据直接映射到阿里云 IoT 物模型? --- ### 参考来源 : HaaS506-HD1 本地固件更新与开发框架说明 [^2]: RS485 驱动安装与串口配置实践 [^3]: 工业协议调试案例(智能路灯项目) [^4]: HaaS506-HD1 硬件接口技术规格
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