Zhong Sheng (XY) Teplota, vlhkosť, barometer

Zhong Sheng (XY) Teplota, vlhkosť, barometer je čínsky tri-v-jednom RS-485 Modbus snímač, ktorý poskytuje okolitú teplotu, relatívnu vlhkosť a atmosférický tlak. Patrí do rovnakej OEM rodiny ako známy prevodník teploty a vlhkosti XY-MD02, doplnený o tlakový čip triedy BMP — avšak s neštandardným rozložením registrov špecifickým pre tento rebrand.

TapHome šablóna sa k snímaču pripája cez Modbus TCP pomocou Ethernet ↔ RS-485 brány, nie priamo. Brána prepája TapHome Core (LAN) na RS-485 zbernicu, kde snímač beží na konfigurovateľnom Slave ID. Sú vystavené tri merania — teplota, relatívna vlhkosť a atmosférický tlak — každé kombinované s per-deployment kalibračným offsetom (CORTE, CORH, CORBAR).

Hardvérové pripojenie#

Snímač je Modbus RTU zariadenie na RS-485. TapHome Core ho dosahuje cez sieť pomocou Ethernet ↔ RS-485 brány (vhodná je akákoľvek štandardná Modbus TCP ↔ RTU brána, napr. USR-TCP232, Waveshare alebo ekvivalentný DIN-lištový prevodník).

1
2
3
4

┌─────────────┐            ┌───────────────────────┐            ┌──────────────────┐
│ TapHome Core│  Ethernet  │ Ethernet ↔ RS-485     │  RS-485    │ XY snímač        │
│             │ ─────────▶ │ brána (TCP port 502)  │ ─────────▶ │ (Slave ID 1)     │
└─────────────┘            └───────────────────────┘            └──────────────────┘

RS-485 zapojenie

Snímač používa kábel s lisovanými svorkami so štyrmi vodičmi podľa konvencie referencie Seeed S-THP-01A (identické pinout s väčšinou snímačov XY-série):

Pripoj A+ a B− na zodpovedajúce svorky Ethernet ↔ RS-485 brány a zdieľaj GND medzi snímačom, jeho napájacím zdrojom a bránou, aby si predišiel problémom so spoločným režimom (common-mode).

Presné farby vodičov sa môžu mierne líšiť medzi OEM dávkami — vždy si pred zapnutím overe značenie priamo na kábli. Prepólovanie napájania snímač nepoškodí (má ochranu proti prepólovaniu), ale snímač jednoducho neodpovie.

Pre zbernice dlhšie ako ~100 m použi tienený krútený kábel pre A+ / B− a na konci vedenia pridaj 120 Ω zakončovací odpor. Udrž všetky snímače na spoločnom GND referenčnom potenciáli.

Aktivácia Modbus komunikácie#

Nie je potrebné žiadne menu ani DIP prepínače — snímač opúšťa výrobu so zapnutým Modbus RTU. Integrácia je čisto o zapojení RS-485 zbernice, konfigurácii brány a zadaní dvoch hodnôt pri importe do TapHome.

Sériové parametre RS-485 (továrenské východiská)

XY-séria aj referencia Seeed S-THP-01A opúšťajú výrobu s rovnakými sériovými nastaveniami. TapHome šablóna predpokladá tieto východiská:

Baud rate a slave adresa sú softvérovo konfigurovateľné cez holding registre priamo na snímači (viď Seeed S-THP-01A user guide, registre 0x0200 / 0x0201, alebo XY-MD02 datasheet). TapHome šablóna zámerne tieto registre nevystavuje — zmena z TapHome by prerušila aktívne spojenie.

Konfigurácia brány

Nakonfiguruj Ethernet ↔ RS-485 bránu ako Modbus TCP slave (server) na TCP porte 502, ktorý proxyuje na podloženú RS-485 zbernicu pri 9600, 8-N-1. Prideľ jej statickú IP adresu (alebo DHCP rezerváciu), aby sa po odpojení napájania nezmenila.

Ak brána podporuje viacero slave mapovaní, nechaj tento snímač na Slave ID 1 — je to jednoduchšie ako prepisovať adresu snímača a zodpovedá to východisku šablóny.

Import parametre TapHome

Pri importe šablóny do TapHome zadaj dve hodnoty:

Modulové premenné — kalibračné offsety

Po importe sú v TapHome → Premenné modulu dostupné tri modulové premenné pre per-deployment kalibráciu. Aplikujú sa na každé surové čítanie:

CORBAR = 17 je site-specific korekcia pre nadmorskú výšku — musí sa preladiť pri každej inštalácii. Ponechanie továrenskej hodnoty skreslí každé čítanie tlaku o +17 hPa voči skutočnému lokálnemu atmosférickému tlaku. Začni s CORBAR = 0 a lad podľa známeho referenčného barometra na nadmorskej výške inštalácie. Aj CORTE a CORH by sa mali overiť oproti referenčnému teplomeru / vlhkomeru umiestnenému vedľa snímača.

Schopnosti zariadenia#

Šablóna vystavuje tri read-only snímačové zariadenia, všetky čítajúce holding registre cez bránu:

Teplota

Teplota vzduchu z integrovaného čipu triedy SHT, čítaná z H:0 (uInt16) a škálovaná ako raw / 10 + CORTE. Vykazuje sa v °C s rozlíšením 0,1 °C a typickou presnosťou ±0,5 °C.

Relatívna vlhkosť

Relatívna vlhkosť z toho istého čipu triedy SHT, čítaná z H:1 (uInt16) a škálovaná ako raw × 0,001 + CORH. Vykazuje sa v %RH.

Škálovací faktor vlhkosti je podozrivý. Multiplikátor ×0,001 znamená, že surový register by pri 100 %RH obsahoval ≈ 100 000, čo pretečie 16-bitový register (max 65 535). Referenčný XY-MD02 používa /10 a Seeed S-THP-01A používa /100. Najpravdepodobnejší správny vzorec je raw / 10 — v zhode s konvenciou XY-MD02. Pred dôverou v merania over čítania na skutočnom hardvéri; ak je hlásená vlhkosť orezaná alebo divoko mimo rozsah, uprav šablónu alebo použi iný variant XY.

Atmosférický tlak

Atmosférický tlak z integrovaného čipu triedy BMP, čítaný z H:4 ako 32-bitové unsigned integer (rozprestierajúce sa cez H:4–H:5) a škálovaný ako raw / 100 + CORBAR. Vykazuje sa v hPa s rozlíšením 0,1 hPa.

Interval dotazovania na úrovni zariadenia je v XML šablóne 1 000 ms pre barometer, čo je príliš agresívne — atmosférický tlak sa mení v rádoch minút, nie sekúnd. Po importe zvýš interval dotazovania barometra v TapHome → Premenné zariadenia na 15 000–30 000 ms, aby si znížil záťaž zbernice bez straty akéhokoľvek užitočného rozlíšenia. Interval 30 000 ms na úrovni modulu, ktorý už používa teplota a vlhkosť, je dobrým východiskom aj pre barometer.

Prehľad registrov#

Surový dátový typ uInt16 nevie natívne reprezentovať záporné hodnoty. Na skutočnom XY-MD02 hardvéri prichádzajú teploty pod nulou ako dvojkový doplnok so znamienkom. Ak je snímač nasadený v prostredí, ktoré pravidelne klesá pod 0 °C, pred tým, ako sa na záporné čítania spoľahneš, overe si, či sa dekódujú správne.

Riešenie problémov#

Po importe žiadne čítania

1. Pingni IP brány z rovnakej podsiete ako TapHome Core — ak neodpovedá, problém je na LAN / napájacej strane, nie na Modbuse.
2. Potvrd, že brána je nakonfigurovaná ako Modbus TCP server na porte 502, nie ako transparentný TCP most.
3. Overe, že RS-485 sériové nastavenia brány zodpovedajú 9600, 8-N-1 — nezhoda tu potichu vyvolá timeouty bez akýchkoľvek čítaní.
4. Skontroluj, že Slave ID snímača zodpovedá hodnote zadanej pri importe do TapHome (východisko 1). Druhý snímač na tej istej zbernici s rovnakou adresou spôsobí kolíziu.
5. Preveru RS-485 zapojenie: A+ na A+, B− na B−, spoločné GND medzi snímačom, napájaním a bránou.

Nezmyselné hodnoty vlhkosti

XML šablóna používa multiplikátor vlhkosti × 0,001, ktorý je nekonzistentný s rodinou XY-MD02 (/10) a referenciou Seeed S-THP-01A (/100). Ak sa vlhkosť zasekne blízko nuly alebo nikdy nedosiahne pravdepodobné hodnoty, surový register pravdepodobne používa konvenciu XY-MD02. Skontroluj hodnotu surového registra Modbus ladiacim nástrojom (napr. qModbus) oproti referenčnému vlhkomeru; ak surové hodnoty okolo 500 zodpovedajú ~50 %RH, vzorec by mal byť /10 a šablónu treba opraviť.

Čítanie tlaku skreslené o ~17 hPa

Východisko šablóny CORBAR = 17 je staršia site-specific korekcia pre nadmorskú výšku. Ak je tlak konzistentne o ~17 hPa vyšší než blízky referenčný barometer (napr. meteostanica), nastav CORBAR na 0 v TapHome → Premenné modulu a prelaď podľa referencie.

Vysoké zaťaženie zbernice / komunikačné chyby

Zvýš interval dotazovania barometra z 1 000 ms na 15 000–30 000 ms v TapHome → Premenné zariadenia. 1 Hz dotazovanie na zdieľanej RS-485 zbernici nenecháva pásmo pre ostatných slavov a pre barometer neprináša žiadny prínos.

Záporná teplota sa zobrazuje ako obrovské kladné číslo

Šablóna číta teplotu ako uInt16. Skutočný XY hardvér vracia záporné teploty ako dvojkový doplnok so znamienkom — surová hodnota 0xFF33 (≈ 65 331) dekódovaná ako unsigned vychádza ≈ 6 533,1 °C, ale mala by byť dekódovaná ako −20,5 °C. Ak je snímač inštalovaný v prostredí, ktoré môže klesnúť pod 0 °C, overe správanie na skutočnom hardvéri a zváž výmenu šablóny za variant so znamienkovým Int16 pred tým, ako sa na podmrazné čítania spoľahneš.