Diinginkan LCD Dwin bisa memonitor dan mengontrol lebih banyak perangkat. Salah satu solusinya adalah menerapkan protokol Modbus pada LCD Dwin. Diagram berikut ini menunjukkan gambaran penerapan Modbus pada Dwin, baik sebagai Master maupun sebagai Slave:
Gambar 1. Dwin sebagai Master akan bisa mengontrol dan memonitor banyak perangkat
Dwin sebagai Slave: 
Gambar 2. Sebuah ESP32 (sebagai Master) akan bisa mengontrol banyak Dwin (sebagai Slave)
Berikut ini uraiannya masing-masing:
===================================================================================================
1. DWIN sebagai Slave Modbus
Berhubung pembuatan Dwin sebagai Slave lebih mudah daripada Dwin sebagai Master, maka kita akan mulai dari pembuatan Dwin sebagai Slave. Berikut ini uraian langkah-langkahnya:
1. Unduh projek yang dibuat sebelumnya, yaitu koneksi ESP32 dengan Dwin melalui komunikasi serial, silahkan diunduh di link ini: File projek ESP32-Dwin komunikasi serial
Catatan: apabila rekan-rekan belum mengetahui cara pembuatan koneksi ESP32 dengan Dwin melalui komunikasi serial, silahkan rekan-rekan bisa melihat video berikut ini:
Video langkah pembuatan koneksi ESP32 dengan Dwin melalui komunikasi serial
2. Ekstraks file tersebut, dan kemudian buka folder DWIN_SET.
3. Di folder DWIN_SET, hapus file T5LCFG.CFG.
Gambar 3. Di folder DWINSET, hapus file T5LCFG.CFG
4. Download file Modbus Slave OS (Kernel Upgrade) di link ini: https://www.dwin-global.com/kernel-upgrade/
Gambar 4. Buka link ini: https://www.dwin-global.com/kernel-upgrade/, pilih Edit Modbus Slave OS, klik Download
5. Ekstrak Modbus Slave_OS, buka folder dengan teks 115200 UART4, dan copy file dengan ekstensi .bin
Gambar 5. Ekstrak file Modbus Slave_OS, pilih folder dengan teks 115200 UART4, kemudian copy file dengan ekstensi .bin
Catatan: Untuk komunikasi serial, port serial yang digunakan di Dwin adalah UART2 (TX2 dan RX2). Sedangkan untuk komunikasi Modbus, port serial yang digunakan, bisa UART4 (TX4 dan RX4) atau UART5 (A dan B). UART2 dan UART4 merupakan port serial tipe RS232, sedangkan UART5 merupakan port serial tipe RS485. Untuk membuat Dwin bisa terhubung dengan banyak perangkat, gunakan RS485, atau bisa juga dengan RS232, yang diberi tambahan modul RS485.
Gambar 6. Kaki IO Dwin dan modul RS485 untuk membuat RS232 menjadi RS485
6. Tempatkan file dengan ekstensi bin di folder DWIN_SET.
Gambar 7. Tempatkan file 115200 UART4 dengan ekstensi bin di folder DWIN_SET
7. Copy folder DWIN_SET ke kartu microSD.
Gambar 8. Masukkan kartu microSD ke USB Card Reader, kirim folder DWIN_SET ke kartu microSD
8. Masukkan kartu microSD ke slot hardware Dwin, berikan suplai tegangan, tunggu hingga proses download file di Dwin selesai.
9. Setelah proses download di Dwin selesai, lepas suplai tegangan, keluarkan kartu microSD, maka Dwin sebagai Modbus Slave siap digunakan.
10. Untuk menguji komunikasi datanya, buka Modbus Poll, dan buat 5 kotak data Holding Register, dengan kotak pertama berisi alamat 0x5000-0x5007, kotak kedua berisi alamat 0x5008-0x500F, kotak ketiga berisi alamat 0x5010-0x5013, kotak keempat berisi alamat 0x5014-0x5015, dan kotak kelima berisi alamat 0x0310-0x315.
Gambar 10. Buat 5 buah kotak data Holding Register, yang berturut-turut berisi alamat 0x5000-0x5007, 0x5008-0x500F, 0x5010-0x5013, 0x5014-0x5015, 0x0310-0x315
11. Untuk membuat ke-5 kotak data di atas, di kotak data yang muncul, pilih Setup, pilih Read/Write Definition, pilih Function 03 Read Holding Registers (4x), isi Address dalam mode Hex=5000, Quantity=8, beri centang pada Fit to Quantity, beri centang pada Hide Name Columns, klik OK.
Gambar 11. Untuk kotak data pertama, Slave ID=1, Function=3 (Holding Register), Address dalam mode Hex=5000, Quantity=8
12. Munculkan kotak data kedua dengan pilih File, pilih New. Di kotak yang muncul, pilih Setup, pilih Read/Write
Definition, pilih Function 03 Read Holding Registers (4x), isi
Address dalam mode Hex=5008, Quantity=8, beri centang pada Fit to Quantity, beri
centang pada Hide Name Columns, klik OK.
Gambar 12. Untuk kotak data kedua, Slave ID=1, Function=3 (Holding Register), Address dalam mode Hex=5008, Quantity=8
13. Munculkan kotak data ketiga dengan pilih File, pilih New. Di kotak yang muncul, pilih Setup, pilih Read/Write
Definition, pilih Function 03 Read Holding Registers (4x), isi
Address dalam mode Hex=5010, Quantity=4, beri centang pada Fit to Quantity, beri
centang pada Hide Name Columns, klik OK.
Gambar 13. Untuk kotak data ketiga, Slave ID=1, Function=3 (Holding Register), Address dalam mode Hex=5010, Quantity=4
14. Munculkan kotak data keempat dengan pilih File, pilih New. Di kotak yang muncul, pilih Setup, pilih Read/Write
Definition, pilih Function 03 Read Holding Registers (4x), isi
Address dalam mode Hex=5014, Quantity=2, beri centang pada Fit to Quantity, beri
centang pada Hide Name Columns, klik OK.
Gambar 14. Untuk kotak data keempat, Slave ID=1, Function=3 (Holding Register), Address dalam mode Hex=5014, Quantity=2
15. Munculkan kotak data kelima dengan pilih File, pilih New. Di kotak yang muncul, pilih Setup, pilih Read/Write
Definition, pilih Function 03 Read Holding Registers (4x), isi
Address dalam mode Hex=0310, Quantity=6, beri centang pada Fit to Quantity, beri
centang pada Hide Name Columns, klik OK.
Gambar 15. Untuk kotak data kelima, Slave ID=1, Function=3 (Holding Register), Address dalam mode Hex=0310, Quantity=6
16. Setelah ke-5 kotak data berhasil dibuat, langkah berikutnya adalah melakukan sambungan. Pilih menu Connection, pilih Connect. Di jendela Connection Setup, pilih Connection=Serial Port, pilih COM yang digunakan konverter USB to TTL (lihat Device Manager), kemudian seting komunikasi baudrate 115200, 8 data bits, None Parity, 1 Stop bit. Klik tombol Advanced, hilangkan centang pada opsi Remove Echo, kemudian klik OK, klik OK lagi. Maka Modbus Poll terhubung.
Gambar 16. Pilih Connection, pilih Connect, pilih Serial Port, pilih COM (lihat Device Manager), atur baudrate 115200, 8 data bits, None Parity, 1 Stop Bit, klik Advanced (hilangkan centang Remove Echo)
Catatan: Hardware Dwin di sini dihubungkan ke komputer melalui Konverter USB to TTL, dengan sambungan RX4 ke TXD dan TX4 ke RXD, serta suplai tegangan +5V dan GND.
17. Buka Device Manager untuk melihat port COM yang digunakan Konverter USB
to TTL, dalam contoh di sini Konverter USB to TTL menggunakan port COM11. Di jendela Connection Setup, pilih COM11, klik OK.
Gambar 18. Buka Device Manager, lihat port COM yang digunakan Konverter USB to TTL, isikan di pilihan Serial Settings di jendela Connection Setup, klik OK
18. Di halaman pertama Dwin, geser Switch, dan perhatikan nilai di kotak data pertama (0x5000-0x5007), seharusnya ketika Switch ON, nilai di kotak data = 1, sedangkan ketika Switch OFF, nilai data = 0.
Gambar 19. Geser Switch di halaman pertama Dwin, seharusnya angka di kotak data pertama akan berubah mengikuti posisi Switch
19. Pindah ke halaman kedua, di kotak data Modbus Poll kedua, ubah angka data di alamat 0x5008-0x500F, seharusnya ketika diisi 0 LED di Dwin padam, diisi 1 LED di Dwin menyala.
Gambar 20. Ubah angka data di kotak data kedua, dan perhatikan nyala LED di halaman kedua Dwin
20. Pindah ke halaman ketiga Dwin, ubah nilai di kotak data ketiga di Modbus Poll, yaitu di alamat 0x5010-0x5013, seharusnya tampilan angka, Gauge dan Progress Bar di Dwin mengikuti nilai di kotak data Modbus Poll.
Gambar 21. Ubah nilai di kotak data ketiga Modbus Poll, seharusnya tampilan angka, Gauge dan Progress Bar di halaman ketiga Dwin mengikuti nilai di kotak data ketiga
21. Pindah ke halaman keempat Dwin, geser kedua Slider, seharusnya nilai di kotak data keempat, yaitu di alamat 0x5014 dan 0x5015 berubah mengikuti nilai kedua Slider.
Gambar 22. Geser kedua Slider di halaman keempat Dwin, seharusnya kedua nilai di kotak data keempat berubah mengikuti nilai kedua Slider
22. Pindah ke halaman kelima Dwin, kemudian di kotak data kelima, di alamat 0x310-0x315, isi keenam nilai data secara berturut-turut 23205, 512, 1, 600, 257, 400 (angka yang 23205 diketikan terakhir). Ulangi isi keenam nilai dengan 23205, 512, 1, 700, 257, 500, seharusnya di tampilan kotak grafik di halaman kelima Dwin, menampilkan 2 buah kurva grafik, dengan grafik pertama dari titik 700 ke 600, dan grafik kedua dari 500 ke 400 (sumbu y grafik dari 0 - 1000).
Gambar 23. Di kotak data kelima, ketikkan berturut-turut angka 23205, 512, 1, 600, 257, 400 (angka yang 23205 diketikkan terakhir), kemudian ulangi lagi mengetikkan 23205, 512, 1, 700, 257, 500, maka di halaman kelima Dwin, muncul 2 buah garis di kotak grafiknya
Catatan: Angka 23205 akan berubah kembali menjadi 0 setiap kali diisikan, karena
23205 merupakan trigger data grafik, yang dalam format Hex 23205 =
5AA5. Lebih jelas mengenai format data grafik ini, perhatikan tabel berikut:
Tabel 1. Format data untuk 2 buah grafik
23. Berikutnya, setelah Modbus Poll berhasil mengontrol dan membaca tampilan data di Dwin, maka langkah berikutnya mengganti Modbus Poll dengan ESP32. Untuk memudahkan pembuatan, di sini digunakan simulasi ESP32 dengan Wokwi. Buka link Wokwi berikut ini: https://wokwi.com/projects/455248326733170689
24. Tekan tombol Start the simulation, pastikan muncul kotak dialog pemilihan port COM seperti gambar berikut ini. Pilih port COM yang digunakan Konverter USB to TTL (apabila kotak dialog ini tidak muncul, silahkan mengganti browser internet yang digunakan - saran: gunakan Microsoft Edge atau Chrome).
Gambar 24. Jalankan simulasi Wokwi di link ini: https://wokwi.com/projects/455248326733170689, pastikan kotak dialog pemilihan port COM muncul saat tombol Start the simulation ditekan, pilih port COM yang digunakan Konverter USB to TTL
25, Setelah simulasi berjalan, gerakkan Switch di Dwin, maka seharusnya 8 strip LED BarGraph di Wokwi mengikuti posisi kedelapan Switch.
Gambar 25. Geser Switch di Dwin, maka LED BarGraph di Wokwi akan menyala mengikuti kondisi Switch
26. Pindah ke halaman kedua Dwin, kemudian naik-turunkan kedelapan Switch di Dip Switch, maka seharusnya nyala kedelapan LED di Dwin mengikuti posisi Dip Switch.
Gambar 26. Nyala kedelapan LED di Dwin mengikuti posisi kedelapan Switch di Dip Switch
27. Pindah ke halaman ketiga Dwin, gerakkan potensio putar dan geser potensio kedua, dan perhatikan tampilan angka, Gauge dan Progress Bar di Dwin, seharusnya ketiganya mengikuti posisi dari potensio, baik untuk potensio pertama maupun potensio kedua.
Gambar 27. Nyala kedelapan LED di Dwin mengikuti posisi kedelapan Switch di Dip Switch
28. Pindah ke halaman keempat Dwin, geser kedua Slider di Dwin, maka seharusnya kedua motor Servo akan berputar dengan sudut mengikuti nilai Slider di Dwin.
Gambar 28. Kedua motor Servo di Wokwi berputar mengikuti sudut yang diberikan kedua Slider di Dwin, dengan jangkauan dari 0-180
29.
Pindah ke halaman kelima Dwin, putar potensio putar dan geser potensio geser di Wokwi, maka
seharusnya kedua tampilan grafik akan berubah mengikuti nilai kedua potensio.
Gambar 29. Tampilan 2 buah grafik di Dwin mengikuti posisi potensio putar dan geser
30. Umumnya Slave Modbus bisa lebih dari 1. Agar bisa terhubung lebih dari 1 perangkat, maka ID di setiap Slave harus unik, berbeda satu sama lain. Untuk membuat ID Slave di Dwin menjadi 2 atau 3 atau yang lain selain 1 (default ID Slave Dwin adalah 1), gunakan OSBuild. Lebih jelas berikut ini langkah-langkahnya:
#1. Download OSBuild di link ini: https://www.dwin-global.com/tool-page/.
#2. Ekstrak file OSBuild yang telah diunduh, kemudian pilih OSBuild.exe, klik 2 kali untuk menjalankannya.
Gambar 31. Ekstrak file OSBuild, pilih OSBuild.exe, klik 2 kali untuk menjalankannya
#3. Berikutnya, di halaman OSBuild, buka file 115200 UART4 dengan ekstensi asm (lihat Gambar 5, ada file berekstensi asm), yang isinya seperti ditunjukkan pada gambar berikut ini. Perhatikan di baris 27, instruksinya tertulis sebagai berikut: LDWR R18,0x0140. Silahkan mengganti angka 01 menjadi angka yang lain. Angka itu merupakan
angka ID Slave Dwin.
Gambar 32. Buka file 115200 UART4 dengan ekstensi asm, kemudian ganti angka 01 di baris 27 menjadi angka yang lain, maka ID Slave Dwin akan sesuai dengan angka tersebut
#4. Setelah diganti, silahkan tekan tombol Save,
diikuti tombol Build, maka file asm ini akan berubah menjadi file bin.
Setelah itu, pindahkan file bin ini ke dalam folder DWIN_SET. Upload kembali folder DWIN_SET ini ke dalam hardware DWIN, maka sekarang ID Slave DWIN telah berubah.
#5. Agar ESP32 bisa terhubung dengan hardware DWIN dengan ID Slave yang baru ini, maka silahkan bisa mengubah kode program di baris 50, 53, 56, 59, 62, di mana yang diganti adalah angka 1, ganti dengan angka ID Slave yang baru.
Gambar 33. Untuk terhubung dengan ID Slave yang baru, ganti kode program ESP32 di baris 50, 53, 56, 59 dan 62, ganti angka 1 dengan angka ID Slave yang baru
31. Rekan-rekan dapat mengunduh file projek Dwin sebagai Slave Modbus RTU yang telah dibuat di link ini: File projek Dwin sebagai Modbus Slave
32. Agar lebih jelas mengenai langkah-langkah pembuatannya, silahkan rekan-rekan bisa melihat video berikut ini:
Video pembuatan koneksi ESP32 dengan Dwin melalui Modbus RTU
===================================================================================================
2. DWIN sebagai Master Modbus
Di bagian ini, Dwin dibuat sebagai Master. Dengan menjadi Master, Dwin dapat mengontrol dan memonitor banyak perangkat. Berikut ini langkah-langkahnya:1. Gunakan projek yang telah dibuat sebelumnya, yaitu projek koneksi ESP32 dengan Dwin melalui komunikasi serial, silahkan diunduh di link ini: File projek ESP32-Dwin komunikasi serial
2. Ekstraks file tersebut, dan kemudian buka folder DWIN_SET.
3. Di folder DWIN_SET, hapus file T5LCFG.CFG.
4. Download file Modbus Master_OS (Kernel Upgrade) di link ini: https://www.dwin-global.com/kernel-upgrade/
Gambar 34. Download Modbus Master_OS di halaman Kernel Upgrade di Download Dwin
5. Download file Modbus Master_OS (Kernel Upgrade) di link ini: https://www.dwin-global.com/kernel-upgrade/
6. Ekstraks file Modbus Master_OS, kemudian pindahkan file 115200 UART4 dengan ekstensi bin ke folder DWIN_SET.
7. Berikutnya, buka folder DWIN_SET, kemudian buka file 22_config.bin dengan Notepad++.
8. Instal plugins HEX Editor, dengan memilih menu Plugins, pilih Plugins Admin, cari dari daftar HEX Editor, klik Instal.
Gambar 37. Di Notepad++, instal plugins HEX Editor
9. Setelah plugins HEX Editor terinstal, pilih menu Plugins, pilih HEX Editor, pilih View in HEX.
Gambar 38. Buka menu Plugins, pilih HEX Editor, pilih View in HEX
10. Setelah data HEX terlihat, pilih menu Search, pilih Go to, isikan kolom Address 1c000, klik tombol Go!
Gambar 39. Pilih menu Search, pilih Go to, isikan di kolom Address 1c000, klik tombol Go!
11. Mulai dari baris 0001c000 - 0001c040, ketik kode angka HEX seperti gambar berikut ini.
11. Simpan kode angka HEX yang telah diisi seperti gambar di atas dengan menekan tombol Save.
12. Copy folder DWIN_SET ke kartu microSD.
13. Masukkan kartu microSD ke slot hardware Dwin, beri suplai tegangan, tunggu hingga proses download file selesai.
Gambar 42. Proses download file dari kartu microSD ke hardware Dwin (1 file Code, 3 file bin, 1 file Hzk, 2 file icl)
14. Setelah proses download selesai, lepas suplai tegangan, keluarkan kartu microSD, dan sekarang Dwin sudah siap bekerja sebagai Modbus Master.
15. Untuk menguji komunikasi Modbus di Dwin ini, buka software Modbus Slave.
16. Buat 5 buah kotak data di Modbus Slave, dengan tipe data Holding Register (F=03), dengan alokasi alamat (HEX): kotak data 1 = 0x0000-0x0007, kotak data 2 = 0x0008 - 0x000F, kotak data 3 = 0x0010 - 0x0013, kotak data 4 = 0x0014 - 0x0015, kotak data 5 = 0x0016 - 0x001B, seperti gambar berikut:
17. Hubungkan Dwin ke komputer dengan bantuan Konverter USB to TLL.
Gambar 44. Hubungkan Dwin ke Konverter USB to TTL
18. Di Modbus Slave, pilih menu Connection, pilih Connect, pilih Serial Port, pilih port COM yang digunakan Konverter USB to TLL (lihat Device Manager), dalam contoh di sini, port COM yang digunakan adalah COM 11, klik OK.
19. Di halaman pertama Dwin, geser kedelapan Switch, maka seharusnya kotak data pertama di Modbus Poll berubah mengikuti posisi Switch.
Gambar 46. Geser kedelapan Switch di Dwin, maka kotak data pertama Modbus Slave akan berubah nilainya mengikuti posisi Switch Dwin
20. Pindah ke halaman kedua Dwin, ubah nilai di kotak data kedua Modbus Slave, maka seharusnya LED indikator di Dwin akan menyala/padam mengikuti nilai di kotak data kedua.
Gambar 47. Ubah nilai di kotak data kedua Modbus Slave, maka LED indikator di Dwin akan padam/menyala sesuai dengan nilai di kotak data kedua
21. Pindah ke halaman ketiga Dwin, lakukan pengubahan nilai di kotak data ketiga Modbus Slave, maka seharusnya tampilan angka, Gauge dan Progress Bar mengikuti nilai di kotak data ketiga.
Gambar 48. Ubah nilai di kotak data ketiga Modbus Slave, maka tampilan angka, Gauge dan Progress Bar di Dwin akan berubah nilainya mengikuti nilai di kotak data ketiga
22. Pindah ke halaman keempat Dwin, geser Slider Dwin, maka seharusnya nilai di kotak data keempat Modbus Slave berubah, mengikuti nilai Slider Dwin.
Gambar 49. Geser Slider Dwin, maka nilai di kotak data keempat Modbus Slave akan berubah nilainya mengikuti nilai Slider Dwin
23. Pindah ke halaman kelima Dwin, lakukan pengubahan nilai di kotak data kelima Modbus Slave, isi secara berturut-turut angka 23205, 512, 1, 600, 257, 900, maka seharusnya muncul 2 buah garis di kotak grafik Dwin. Ubah nilai 600 dan 900 dengan angka sembarang, antara 0 - 1000, maka kedua grafik akan berubah mengikuti nilai angka yang dimasukkan.
Gambar 50. Isi nilai di kotak data kelima berturut-turut dengan 6 buah nilai, yang secara berturut-turut: 23205, 512, 1, data1, 257, data2, di mana data1 dan data2 adalah nilai untuk grafik pertama dan kedua, yang nilainya antara 0-1000, maka kotak grafik Dwin akan menampilkan garis grafik
24. Setelah pengujian komunikasi Modbus berhasil, langkah berikutnya, menerapkan komunikasi dengan ESP32, yang disimulasikan dengan Wokwi. Buka link Wokwi ini: https://wokwi.com/projects/454834417442172929
Catatan: Sebelum menjalankan Wokwi, tutup dulu Modbus Slave, karena komunikasi menggunakan port serial hanya bisa dijalankan untuk 2 perangkat saja, lebih dari 2 perangkat akan muncul error.
25. Setelah Modbus Slave diputus koneksinya dan ditutup, jalankan Wokwi dengan menekan tombol Start the simulation. Pastikan muncul kotak dialog pemilihan port COM seperti gambar berikut ini. Dalam contoh di sini, dipilih COM 11, sesuai dengan COM yang digunakan Konverter USB to TTL.
Gambar 51. Jalankan simulasi Wokwi, pastikan muncul kotak dialog pemilihan COM, pilih COM yang digunakan Konverter USB to TTL
26. Di halaman pertama Dwin, geser Switch, maka seharusnya LED di BarGraph Wokwi menyala sesuai dengan posisi Switch Dwin.
Gambar 52. Geser kedelapan Switch, maka seharusnya LED di BarGraph menyala sesuai posisi Switch di Dwin
27. Pindah ke halaman kedua Dwin, naik-turunkan Dip Switch di Wokwi, maka seharusnya LED indikator di Dwin menyala sesuai dengan posisi Dip Switch.
Gambar 53. Naik turun-kan Dip Switch di Wokwi, maka seharusnya LED indikator di Dwin menyala sesuai posisi Dip Switch
28.
Pindah ke halaman ketiga Dwin, putar potensio putar dan geser potensio geser di Wokwi, maka seharusnya tampilan angka, Gauge dan Progress Bar di Dwin akan berubah mengikuti nilai kedua potensio.
Gambar 54. Putar potensio putar dan geser potensio geser, seharusnya tampilan angka, Gauge dan Progress Bar di Dwin mengikuti nilai kedua potensio
29.
Pindah ke halaman keempat Dwin, geser kedua Slider, maka seharus kedua motor Servo di Wokwi berubah posisi lengannya mengikuti nilai kedua Slider Dwin.
Gambar 55. Geser Slider Dwin, maka seharusnya posisi lengan kedua Motor Servo di Wokwi berubah mengikuti posisi Slider Dwin
30.
Pindah ke halaman kelima Dwin, ubah nilai kedua potensio di Wokwi, maka seharusnya nilai kedua potensio ditampilkan di kotak grafik Dwin.
Gambar 56. Ubah nilai kedua potensio di Wokwi, maka nilai kedua potensio tersebut ditampilkan di kotak grafik di halaman kelima Dwin
31. Sampai di sini koneksi Modbus RTU dengan ESP32 sebagai Slave dan Dwin sebagai Master telah berhasil dilakukan, rekan-rekan dapat mengunduh file projek untuk bagian ini di link ini: File projek Dwin sebagai Master
32. Agar lebih jelas, berikut ini video langkah-langkah pembuatannya:
Video pembuatan koneksi ESP32 dengan Dwin melalui Modbus RTU, dengan Dwin sebagai Master dan ESP32 sebagai Slave
Terimakasih ilmunya
ReplyDelete