示例47:Modbus 继电器模块控制

实验概述

通过 Modbus RTU 协议控制 RS485 多路继电器模块，实现远程通断控制。适用于智能家居、工业控制、农业灌溉等需要远程开关的场景。

硬件接线

RS485 通信接线

ESP32 引脚	TTL转RS485模块	说明
GPIO 16	TXD	串口发送
GPIO 17	RXD	串口接收
GPIO 4（可选）	DE/RE	方向控制
3.3V	VCC	电源
GND	GND	地

RS485 到继电器模块

RS485 模块	继电器板	说明
A+	A	差分信号正
B-	B	差分信号负

继电器模块通常需 12V/24V DC 供电，触点支持 AC 250V/10A 或 DC 30V/10A。

JSON 配置示例

4 路继电器控制

{
  "id": "modbus_relay",
  "name": "4路Modbus继电器",
  "type": 1,
  "enabled": false,
  "pins": [16, 17],
  "params": {
    "baudRate": 9600,
    "dataBits": 8,
    "parity": "none",
    "stopBits": 1,
    "dePin": 4,
    "protocol": "modbus_rtu",
    "slaveId": 1,
    "function": 5,
    "startRegister": 0,
    "registerCount": 4,
    "interval": 0,
    "controlMap": [
      { "register": 0, "name": "ch1", "onValue": 65280, "offValue": 0 },
      { "register": 1, "name": "ch2", "onValue": 65280, "offValue": 0 },
      { "register": 2, "name": "ch3", "onValue": 65280, "offValue": 0 },
      { "register": 3, "name": "ch4", "onValue": 65280, "offValue": 0 }
    ]
  }
}

继电器状态回读

{
  "id": "modbus_relay_status",
  "name": "继电器状态",
  "type": 1,
  "enabled": false,
  "pins": [16, 17],
  "params": {
    "protocol": "modbus_rtu",
    "slaveId": 1,
    "function": 1,
    "startRegister": 0,
    "registerCount": 4,
    "interval": 2000,
    "dataMap": [
      { "register": 0, "name": "ch1_state", "scale": 1 },
      { "register": 1, "name": "ch2_state", "scale": 1 },
      { "register": 2, "name": "ch3_state", "scale": 1 },
      { "register": 3, "name": "ch4_state", "scale": 1 }
    ]
  }
}

参数说明

参数	说明
function 5	写单个线圈（Write Single Coil）
function 1	读线圈状态（Read Coils）
onValue	线圈闭合值：0xFF00 = 65280
offValue	线圈断开值：0x0000 = 0

控制命令

通过 MQTT 控制继电器：

[{"id": "modbus_relay", "value": "ch1:1,ch2:0,ch3:1,ch4:0"}]

• 1 = 闭合（ON）
• 0 = 断开（OFF）

外设执行联动

场晦1：温度联动风扇（轮询触发）

功能：温度超过30°C时打开风扇（继电器CH1）

Web界面配置步骤

步骤1：确保已配置外设

• Modbus温湿度：modbus_th
• Modbus继电器：modbus_relay

步骤2：创建规则

1. 点击左侧菜单 外设配置 → 切换到 外设执行管理 标签
2. 点击 新增规则 按钮
3. 填写基础配置：
   • 规则名称：高温开风扇
   • 上报数据：✅ 启用
   • 启用：✅ 启用

步骤3：配置触发器（轮询触发）

1. 点击 添加触发 按钮

2. 填写触发器配置：

   字段	填写内容	说明
   触发类型	选择 轮询触发	定时检测条件
   目标外设	选择 modbus_th	Modbus温湿度
   数据字段	temperature	温度字段
   运算符	>	大于
   阈值	30	30°C
   轮询间隔	5000	5秒

步骤4：配置动作（Modbus写入）

1. 点击 添加动作 按钮

2. 填写：

   • 动作类型：选择 Modbus写入
   • 目标外设：选择 modbus_relay
   • 寄存器：0（CH1）
   • 值：65280（闭合）

3. 点击 保存 按钮

---

场晦2：定时灌溉（定时触发）

功能：每天早上6点打开灌溉阀门5分钟

配置步骤：

1. 创建规则，名称：定时灌溉
2. 触发器配置：
   • 触发类型：选择 定时触发
   • 定时模式：选择 Cron表达式
   • Cron：0 6 * * *（每天6:00）
3. 动作配置（需要3个动作）：
   • 动作1：选择 Modbus写入，寄存器 1（CH2），值 65280（打开）
   • 动作2：选择 延时，时间 300000（5分钟）
   • 动作3：选择 Modbus写入，寄存器 1（CH2），值 0（关闭）
4. 点击 保存

典型应用场景

场景	接法	说明
灯光控制	常开触点串联灯具	闭合=开灯
风扇控制	常开触点串联风扇	温控自动
电磁阀	常开触点串联阀门	灌溉/通风
加热器	常开触点串联加热片	低温加热

注意事项

1. 触点容量：继电器触点有最大电流限制，大功率负载需加接触器
2. 反向电动势：控制电感负载（电机/电磁阀）时，负载侧需加续流二极管
3. 掉电状态：断电后继电器默认断开，如需保持状态需选择带锁存的型号
4. 操作频率：机械继电器寿命约 10 万次，频繁开关建议使用固态继电器
5. 从站地址：多个继电器模块在同一总线时，确保地址不冲突
6. 安全距离：强电（220V AC）与弱电（RS485）布线需保持安全距离