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9024f46755
120
src/main.cpp
120
src/main.cpp
@ -1,28 +1,30 @@
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#include <Arduino.h>
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#include <Wire.h>
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#include <ModbusSlave.h>
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#include <SHT2x.h>
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#include <Arduino.h> // Einbindung der Arduino-Bibliothek für grundlegende Funktionen
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#include <Wire.h> // Bibliothek für die I2C-Kommunikation
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#include <ModbusSlave.h> // Modbus-Bibliothek für die Kommunikation als Slave
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#include <SHT2x.h> // Bibliothek für den SHT2x-Sensor (Temperatur & Luftfeuchtigkeit)
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// Statische Definition von Modbus-ID und Baudrate
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#define SLAVE_ID 8
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#define SERIAL_BAUDRATERS485 9600
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#define SERIAL_PORTRS485 Serial
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#define SLAVE_ID 8 // Modbus-Slave-Adresse (ID)
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#define SERIAL_BAUDRATERS485 9600 // Baudrate für die serielle RS485-Kommunikation
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#define SERIAL_PORTRS485 Serial // Serielle Schnittstelle für RS485
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// RS485-Konfiguration
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#define RS485_CTRL_PIN 8
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#define OutPutPin 9
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#define RS485_CTRL_PIN 8 // Steuer-Pin für den RS485-Bus (Richtungskontrolle)
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#define OutPutPin 9 // Pin für digitalen Ausgang
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// Register Arrays für Modbus
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uint8_t ReadCoilRegister[] = {0, 1, 2};
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uint8_t output_pins[] = {0,1};
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uint8_t ReadInputRegister[] = {0,1,2,3,4,5,6,7};
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// Register-Arrays für Modbus
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uint8_t ReadCoilRegister[] = {0, 1, 2}; // Coil-Register für digitale Werte (Lesen)
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uint8_t output_pins[] = {0, 1}; // Liste der digitalen Ausgänge
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uint8_t ReadInputRegister[] = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}; // Input-Register für analoge Werte (Lesen)
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// Größen der Register-Arrays berechnen
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uint8_t ReadCoilRegister_size = sizeof(ReadCoilRegister) / sizeof(ReadCoilRegister[0]);
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uint8_t output_pins_size = sizeof(output_pins) / sizeof(output_pins[0]);
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uint8_t ReadInputRegister_size = sizeof(ReadInputRegister) / sizeof(ReadInputRegister[0]);
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int ValueInputOne = 0;
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int ValueInputOne = 0; // Variable zur Speicherung eines Eingabewertes
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// Modbus-Objekt initialisieren, abhängig von der RS485-Steuerleitung
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#ifdef RS485_CTRL_PIN
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Modbus slave(SERIAL_PORTRS485, SLAVE_ID, RS485_CTRL_PIN);
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#else
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@ -31,102 +33,112 @@ Modbus slave(SERIAL_PORTRS485, SLAVE_ID);
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// Funktion zur Steuerung der digitalen Ausgänge über Modbus
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uint8_t writeDigitalOut(uint8_t fc, uint16_t address, uint16_t length) {
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// Prüfen, ob die Adresse und Länge innerhalb des gültigen Bereichs liegen
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if (address > output_pins_size || (address + length) > output_pins_size) {
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return STATUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS;
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return STATUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS; // Fehlercode zurückgeben
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}
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// Durchlaufen der angegebenen Register-Adressen
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for (uint16_t i = 0; i < length; i++) {
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// Lesen des Coil-Werts aus dem Modbus-Puffer und entsprechend den Ausgang setzen
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if (slave.readCoilFromBuffer(i) == 1) {
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digitalWrite(OutPutPin, HIGH);
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digitalWrite(OutPutPin, HIGH); // Ausgang einschalten
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} else {
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digitalWrite(OutPutPin, LOW);
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digitalWrite(OutPutPin, LOW); // Ausgang ausschalten
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}
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}
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return STATUS_OK;
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return STATUS_OK; // Erfolgreiche Verarbeitung
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}
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// Funktion zum Lesen von Coil-Register-Werten
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// Funktion zum Lesen von Coil-Register-Werten (Digitale Eingänge)
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uint8_t fReadCoilRegister(uint8_t fc, uint16_t address, uint16_t length) {
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// Prüfen, ob die Adresse und Länge innerhalb des gültigen Bereichs liegen
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if (address > ReadCoilRegister_size || (address + length) > ReadCoilRegister_size) {
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return STATUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS;
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return STATUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS; // Fehlercode zurückgeben
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}
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// Durchlaufen der Register-Adressen und Werte setzen
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for (uint16_t i = 0; i < length; i++) {
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if (i == 0) {
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slave.writeCoilToBuffer(i, digitalRead(OutPutPin));
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slave.writeCoilToBuffer(i, digitalRead(OutPutPin)); // Wert des digitalen Ausgangs zurückgeben
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} else if (i == 1) {
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slave.writeCoilToBuffer(i, 0);
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slave.writeCoilToBuffer(i, 0); // Platzhalterwert
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} else if (i == 2) {
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slave.writeCoilToBuffer(i, 1);
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||||
slave.writeCoilToBuffer(i, 1); // Platzhalterwert
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||||
}
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}
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return STATUS_OK;
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return STATUS_OK; // Erfolgreiche Verarbeitung
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}
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// Funktion zum Lesen von Input-Register-Werten
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// Funktion zum Lesen von Input-Register-Werten (Analoge Werte)
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uint8_t fReadInputRegister(uint8_t fc, uint16_t address, uint16_t length) {
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// Prüfen, ob die Adresse und Länge innerhalb des gültigen Bereichs liegen
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if (address > ReadInputRegister_size || (address + length) > ReadInputRegister_size) {
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return STATUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS;
|
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return STATUS_ILLEGAL_DATA_ADDRESS; // Fehlercode zurückgeben
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}
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for (uint16_t i = 0; i < length; i++) {
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float temperatur = 21.21; // Dummy-Wert für Temperatur
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float humidity = 55.55; // Dummy-Wert für Luftfeuchtigkeit
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// Dummy-Werte für Temperatur und Luftfeuchtigkeit
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float temperatur = 21.21;
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||||
float humidity = 55.55;
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switch (i) {
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case 0:
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slave.writeRegisterToBuffer(i, millis() / 1000); // Zeit in Sekunden
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slave.writeRegisterToBuffer(i, millis() / 1000); // Laufzeit des Systems in Sekunden
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break;
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case 1:
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slave.writeRegisterToBuffer(i, SERIAL_BAUDRATERS485); // Baudrate
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||||
slave.writeRegisterToBuffer(i, SERIAL_BAUDRATERS485); // Baudrate des Modbus
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break;
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case 2:
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slave.writeRegisterToBuffer(i, SLAVE_ID); // Slave-ID
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break;
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case 3: {
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slave.writeRegisterToBuffer(i, static_cast<int>(temperatur * 100));
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||||
case 3:
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slave.writeRegisterToBuffer(i, static_cast<int>(temperatur * 100)); // Temperatur in 1/100 °C
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break;
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}
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case 4: {
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slave.writeRegisterToBuffer(i, static_cast<int>(humidity * 100));
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case 4:
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slave.writeRegisterToBuffer(i, static_cast<int>(humidity * 100)); // Luftfeuchtigkeit in 1/100 %
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break;
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}
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case 5: {
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const double UG = 8314.3; // J/(kmol*K), universelle Gaskonstante
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||||
const double mw = 18.016; // kg/kmol, Molekulargewicht des Wasserdampfes
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||||
const double K = 273.15; // Konstante für Kelvin-Umrechnung
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||||
const double tp = 6.1078; // hPa, Triplettpunkt von Wasser
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||||
double absolutHumidity = (100000 * mw / UG * humidity / 100 * tp * pow(10, ((7.5 * temperatur) / (239 + temperatur))) / (temperatur + K)) * 100;
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slave.writeRegisterToBuffer(i, static_cast<int>(absolutHumidity));
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case 5: {
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// Berechnung der absoluten Luftfeuchtigkeit
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const double UG = 8314.3; // J/(kmol*K), universelle Gaskonstante
|
||||
const double mw = 18.016; // kg/kmol, Molekulargewicht von Wasserdampf
|
||||
const double K = 273.15; // Konstante für Kelvin-Umrechnung
|
||||
const double tp = 6.1078; // hPa, Triplettpunkt von Wasser
|
||||
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||||
double absolutHumidity = (100000 * mw / UG * humidity / 100 * tp *
|
||||
pow(10, ((7.5 * temperatur) / (239 + temperatur))) /
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(temperatur + K)) * 100;
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slave.writeRegisterToBuffer(i, static_cast<int>(absolutHumidity)); // Absolute Feuchtigkeit schreiben
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break;
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}
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case 6:
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slave.writeRegisterToBuffer(i, 5); // Platzhalter für Helligkeitswert
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slave.writeRegisterToBuffer(i, 5); // Platzhalterwert für Helligkeitssensor
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break;
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case 7:
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slave.writeRegisterToBuffer(i, digitalRead(OutPutPin)); // Zustand des Ausgangs
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slave.writeRegisterToBuffer(i, digitalRead(OutPutPin)); // Status des digitalen Ausgangs
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break;
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||||
}
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||||
}
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||||
return STATUS_OK;
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||||
return STATUS_OK; // Erfolgreiche Verarbeitung
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}
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void setup() {
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pinMode(RS485_CTRL_PIN, OUTPUT);
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digitalWrite(RS485_CTRL_PIN, LOW); // RS485-Empfang aktivieren
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pinMode(RS485_CTRL_PIN, OUTPUT); // RS485-Steuerpin als Ausgang setzen
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||||
digitalWrite(RS485_CTRL_PIN, LOW); // RS485 auf Empfangsmodus setzen
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SERIAL_PORTRS485.begin(SERIAL_BAUDRATERS485);
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slave.begin(SERIAL_BAUDRATERS485);
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SERIAL_PORTRS485.begin(SERIAL_BAUDRATERS485); // Serielle Kommunikation starten
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slave.begin(SERIAL_BAUDRATERS485); // Modbus initialisieren
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// Modbus-Handler registrieren
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// Modbus-Callback-Funktionen registrieren
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slave.cbVector[CB_WRITE_COILS] = writeDigitalOut;
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slave.cbVector[CB_READ_DISCRETE_INPUTS] = fReadCoilRegister;
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slave.cbVector[CB_READ_INPUT_REGISTERS] = fReadInputRegister;
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pinMode(OutPutPin, OUTPUT);
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digitalWrite(OutPutPin, LOW);
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pinMode(OutPutPin, OUTPUT); // Digitalen Ausgangspin als Ausgang setzen
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digitalWrite(OutPutPin, LOW); // Ausgang auf LOW setzen (Standardzustand)
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}
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void loop() {
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slave.poll(); // Verarbeitet ankommende Modbus-Anfragen
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slave.poll(); // Modbus-Anfragen verarbeiten
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}
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