描述

介紹

使用熟悉的Visual Studio、C#等開發環境開發基于.NET Core 2.2框架的應用程序，使得工具和Web應用程序的實現變得更加容易。利用 Windows 10 IoT Core 平臺，此類應用程序可以部署到小型設備，例如 Raspberry PI 2 或 PI 3。

通訊總線

基于 Raspberry PI 的應用程序的典型場景是家庭自動化。與各種設備的通信是物聯網應用程序開發的關鍵。許多設備提供使用 TCP/IP 的 Modbus 接口或使用 Modbus RTU 的串行接口（參見Wikipedia 上的Modbus ）。

目標

使用社區中的各種庫和 .NET Core 2.2 框架，通過命令行應用程序或通過基于 Web 的界面來執行應用程序來讀寫 Modbus 從屬設備是主要的，為監控和控制的測試和開發提供了簡單的工具應用程序。

使用 Modbus TCP 或 Modbus RTU，應用程序應提供以下功能：

• 讀寫單個或多個線圈。
• 讀取單個或多個離散輸入。
• 讀寫單個或多個保持寄存器。
• 讀取單個或多個輸入寄存器。

由于 Modbus 規范通常僅支持布爾值和 16 位整數日期，因此已使用多個擴展來提供對各種其他數據類型（例如浮點數、雙精度數甚至字符串）的訪問。

控制臺應用程序

使用控制臺應用程序模板作為開始，使用幾個庫添加應用程序設置、日志記錄和命令行處理：

• Windows 10物聯網
• ASP.NET核心 2.2
• 命令行核心框架
• Serilog日志框架
• Modbus TCP（NModbus 庫）

應用程序設置允許預設常用通信或日志記錄設置。

ASP.NET 網絡應用程序

使用剃須刀頁面和用于個人用戶身份驗證的Sqlite數據庫的標準ASP.NET Web 應用程序模板已被使用。添加了幾個頁面以顯示來自各個組件的選定數據。一個額外的頁面用于嵌入Swagger Web API。Swagger 頁面和選定的其他頁面需要身份驗證才能訪問。ASP.NET Core Web 應用程序還使用 HTTPS 作為訪問頁面的唯一協議。

REST API和招搖

來自 Modbus 設備的各種數據可通過一組基于 REST 的 Web API 獲取。Swashbuckle項目提供的 Swagger 集成將Swagger添加到提供 Swagger-UI 的 NModbusTCP 項目，從而為 REST API 消費者提供豐富的發現、文檔和游樂場體驗。

控制器實現

已實施以下基本 Modbus MVC 控制器：

• CoilController（讀寫單個線圈）
• CoilsController（讀寫多個線圈）
• DiscreteInputController（讀取單個離散輸入）
• DiscreteInputsController（讀取多個離散輸入）
• HoldingRegisterController（讀寫單個保持寄存器）
• HoldingRegistersController（讀寫多個保持寄存器）
• InputRegisterController（讀取單個輸入寄存器）
• InputRegistersController（讀取多個輸入寄存器）

和用于其他數據類型的 Modbus 擴展控制器：

• ROSingleController（讀取輸入寄存器）
• ROArrayController（讀取輸入寄存器）
• RWSingleController（讀取保持寄存器）
• RWArrayController（讀取保持寄存器）

部署

應用程序可以部署在 ASP.NET Core 2.2 框架支持的各種平臺上。它還使用 Windows 10 IoT 在 Raspberry PI 3 或 Raspberry PI 2 B 上運行，只需發布??到 Raspberry PI 上的目錄即可。

概括

使用 .NET Core 2.2 框架可以實現各種命令行工具和簡單的 Web 應用程序。基于 REST 的 Web API 對 Modbus 設備的訪問不僅提供了到 Modbus TCP 的 HTTP 網關，而且還允許通過 HTTPS 進行安全訪問（注意：Modbus 在 Modbus TCP 或 Modbus RTU 中沒有安全層）。

筆記

所有源代碼都可以在 Github ( dtv42/HomeControl NModbus ) 上找到。