工業基本控制程式設計（RS485串列埠篇）An Introduction to Using RS485 to Control the Relay Device based on Internet of Thing （Industry 4.0 Series）

本書主要是運用RS 485與Modbus RTU的通訊協定，透過簡單易學的單晶片開發板與開發語言，透過一些簡單的例子，進而揭露工業控制一些簡單的思維、開發技巧與實作技術，並結合網際網路與物聯網技術，進入工業控制領域，將產業控制的專業技術，帶到物聯網與智慧生活之中。
工業控制領域所需要的專業知識是多方面且跨領域，不但軟體需要精通，硬體也是需要有相當的專業能力，還需要熟悉許多工業上的標準與規範，這樣的複雜，讓工業控制領域的人才非常專業分工，而且許多人數十年的專業都專精於固定的專門領域，這樣的現象，讓整個工業控制在數十年間發展的非常快速，而且深入的技術都建立在許多先進努力基礎上，這更是工業控制的強大魅力所在。
筆著希望透過簡單易學的Arduino單晶片/Ameba 8195 AM等相關開發版與C語言，將工業控制的專業技術帶入大眾智慧生活中，並整合物聯網技術、人工智慧、大數據、雲端技術等，進入智慧物聯網的領域，並希望有機會與工業4.0的產業技術互相連接，或許讓不專業的筆者做專業的事，有機會創造出另一種未來的技術火花。

曹永忠 （Yung-Chung Tsao），國立中央大學資訊管理學系博士，專研於軟體工程、軟體開發與設計、物件導向程式設計。現為自由作家，長期投入資訊系統設計與開發、企業應用系統開發、軟體工程、新產品開發管理、商品及人像攝影等領域，並持續發表作品及相關專業著作。
Email：prgbruce@gmail.com
Line ID：dr.brucetsao
部落格：http://taiwanarduino.blogspot.tw/
書本範例網址：https://github.com/brucetsao/eSound
臉書社群(Arduino.Taiwan)：https://www.facebook.com/groups/Arduino.Taiwan/
Youtube：https://www.youtube.com/channel/UCcYG2yY_u0m1aotcA4hrRgQ

許智誠 （Chih-Cheng Hsu），美國加州大學洛杉磯分校（UCLA） 資訊工程系博士，曾任職於美國IBM等軟體公司多年，現任教於中央大學資訊管理學系，主要研究為軟體工程、設計流程與自動化、數位教學、雲端裝置、多層式網頁系統、系統整合。
Email：khsu@mgt.ncu.edu.tw

蔡英德 （Yin-Te Tsai），國立清華大學資訊科學系博士，目前是靜宜大學資訊傳播工程學系教授、台灣資訊傳播學會理事長、靜宜大學計算機及通訊中心主任，主要研究為演算法設計與分析、生物資訊、軟體開發。
Email：yttsai@pu.edu.tw

這本書可以說是我開始將產業技術揭露給學子一個開始點，其實筆者從大學畢業後投入研發、系統開發的職涯，工作上就有涉略工業控制領域，只是並非專注在工業控制領域，但是工業控制一直是一個非常實際、又很Fancy的一個研發園地，因為這個領域所需要的專業知識是多方面且跨領域，不但軟體需要精通，硬體也是需要有相當的專業能力，還需要熟悉許多工業上的標準與規範，這樣的複雜，讓工業控制領域的人才非常專業分工，而且許多人數十年的專業都專精於固定的專門領域，這樣的現象，讓整個工業控制在數十年間發展的非常快速，而且深入的技術都建立在許多先進努力基礎上，這更是工業控制的強大魅力所在。

筆著鑒於這樣的困境，思考著『如何讓更多領域的學習者進入工業控制的園地』的思維，便拋磚引玉起個頭，開始野人獻曝攥寫工業4.0系列的書，主要的目的不是與工業控制的先進們較勁，而是身為教育的園丁，希望藉著筆者小小努力，任更多有心的新血可以加入工業4.0的時代。

本系列的書籍，鑑於筆者有限的知識，一步一步慢慢將我的一些思維與經驗，透過現有產品的使用範例，結合筆者物聯網的經驗與思維，再透過簡單易學的Arduino單晶片/Ameba 8195 AM等相關開發版與C語言，透過一些簡單的例子，進而揭露工業控制一些簡單的思維、開發技巧與實作技術。如此一來，學子們有機會進入『工業控制』，在未來『工業4.0』時代來臨，學子們有機會一同與新時代並進，進而更踏實的進行學習。
最後，請大家能一同分享『工業控制』、『物聯網、『系統開發』等獨有的經驗，一起創造世界。


曹永忠 於貓咪樂園

自序
目 錄
工業4.0系列
Ameba RTL 8195 AM開發板
Wifi功能
取得網路MAC資料
透過WIFI模組登連接無線基地台
章節小結
Modbus RTU繼電器模組
四組繼電器模組
Modbus RTU繼電器模組電路控制端
電磁繼電器的工作原理和特性
繼電器運作線路
完成Modbus RTU繼電器模組電力供應
完成Modbus RTU繼電器模組之對外通訊端
章節小結
WIFI通訊控制
使用具有WIFI網路功能的Ameba RTL 8195開發板
透過命令控制Modbus RTU繼電器模組
控制命令解釋
使用TCP/IP建立網站控制繼電器
實體展示
章節小結
以太網路
Arduino Ethernet Shield 簡介
簡單Web Server
使用DHCP架設Web Server
Telnet 用戶端程式
文字型Browser用戶端程式
取得網路校時時間資料
Telnet簡單聊天室
Telnet簡單多人版聊天室
章節小結
乙太網路繼電器模組
四組繼電器模組
電磁繼電器的工作原理和特性
繼電器運作線路
完成INNO-4RD-NET網路繼電器模組電力供應
完成INNO-4RD-NET網路繼電器模組之通訊網路連接
INNO-4RD-NET網路繼電器模組之控制參數配置
通訊協定介紹
什麼是 Modbus 協定？
Modbus 協定層級
資料 Endianness
字串
了解函式代碼
Modbus PDU
TCP/IP
RTU
ASCII
實際測試
測試工具
控制命令
控制命令測試
章節小結
透過網路通訊控制工業通訊裝置
簡單Web Server
透過命令控制Modbus TCP單一繼電器模組
控制命令解釋
透過迴圈方式控制Modbus TCP每一繼電器模組
使用TCP/IP建立網站控制繼電器
實體展示
章節小結
本書總結
作者介紹
附錄
Ameba RTL8195AM腳位圖
Ameba RTL8195AM更新韌體按鈕圖
Ameba RTL8195AM 更換DAP Firmware
Ameba RTL8195AM 安裝驅動程式
Ameba RTL8195AM使用多組UART
Ameba RTL8195AM使用多組I2C
INNO-4RD-NET網路繼電器原廠資料
參考文獻