Modbus-dataloggeri : ilmanvaihtokoneen tiedonkeruulaite

Abstract

Opinnäytetyön aiheena oli luoda Swegonin ilmanvaihtokoneiden kanssa kommunikoiva tiedonkeruulaite. Tiedonkeruulaite rakennettiin Arduino-levyllä. Tiedonsiirtoprotokollana oli Modbus, jonka mukaista esitystapaa käytettiin RS485-standardin mukaisella tiedonsiirtoväylällä.

Tavoitteena oli tutustua Modbusiin ja RS485-väylään. Hyödyntää tieto toimivaksi C++ -kielen ohjelmaksi Arduino-levylle. Työssä tutustuttiin myös Atmelin valmistamaan Atmega328 -mikrokontrolleriin ja erityisesti sen USART-piirin ja ajastimien toimintaan. Työssä hyödynnettiin mahdollisimman paljon mikrokontrollerin keskeytystoimintoja joustavan ja tehokkaan koodin luomiseksi.

Kommunikaatio ilmanvaihtokoneen ja tiedonkeruulaitteen välillä suoritettiin onnistuneesti. Viiden lämpötila-anturin lukemasta luotiin lokitiedosto Arduinoon kytketylle SD-kortille. Tiedonsiirron signaalin kulkua tutkittiin oskilloskoopilla. Toimiva ja helposti muokattava työkalu rakennettiin ilmanvaihtokoneiden toiminnan tutkintaan.

The main goal of this thesis was to produce and develop a datalogger which communicates with Swegon air handling units. The datalogger was constructed by using an Arduino board. The data transition protocol is Modbus, which uses the RS485 standard defined communication line.

The focus of the study is on the use of the Modbus and the RS485 communication line. Finally, the required knowledge from the study transferred into a working C++ program on the Arduino board. Atmel’s Atmega328 microcontroller is also introduced in the thesis, especially its USART circuit and counters operations. The microcontroller’s interrupt operations were used as much as possible to create flexible and effective code.

The communication between the air handling unit and the datalogger was accomplished successfully. From five different temperature-sensor’s readings, a logfile was created into a SD card that was connected to the Arduino. Serial communications were observed with the oscilloscope. A functional and upgradeable tool for the communication between the Swegon air handling unit and the datalogger was developed.