稀饭放姜 iRTU 学习日记（5）：用电脑采集Modbus温湿度传感器数据

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Modbus简介
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iRTU开源项目是iRTU开源模组的核心部分，它是iRTU硬件产品的灵魂。我们该做的就是怎么把这个开源项目利用好，让他发挥出应有的价值。上一篇文章中，我尝试使用手机客户端对Modbus继电器进行控制，今天我们换用开源PC端和Modbus 温湿度传感器进行一次温湿度采集。

Modbus简介

Modbus对设备的控制是通过对一系列寄存器的读写完成的。设备地址是一个8bit的字节，规定了总线上要进行通讯的设备地址，最多可以有247个设备，地址为0的时候为广播地址，所有设备都应该进行解析，248-255是供用户扩展之用。功能代码是具体执行的功能，数据部分是可变长度的整字节数据，报文尾部有一个双8Bit的CRC校验位。当通讯命令发送至仪器时，符合相应地址码的设备接通讯命令，并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务；然后把执行结果返送给发送者。返送的信息中包括地址码、执行动作的功能码、执行动作后结果的数据以及错误校验码。如果出错就返回任何信息。

稀饭放姜 iRTU 学习日记（5）：用电脑采集Modbus温湿度传感器数据

本次实验以我购得的一个采用RS485接口的Modbus温湿度采集模块配合合宙出品的720D DTU大板进行试验。

--下行报文 （iRTU->Modbus温度湿度传感器）
01 03 02 00 00 03 04 73

01->地址码，购买的设备默认起始为01，可以通过随机的PC程序进行配置。

03->功能码，控制采集温湿度

02->寄存器起始位，02 00 代表起始寄存器地址：采集温度，湿度，露点温度

03->读取的长度

04 73->CRC16校验和

--上行报文 （Modbus->iRTU）
01 03 06 01 0B 01 31 00 50 D5 6A

返回内容格式：

01->地址码，购买的设备默认起始为01，可以通过随机的PC程序进行配置。

03->功能码，控制采集温湿度

06->返回的长度

温度
01 0B-> 0x010B=267 / 10 = 26.7℃；
湿度
01 31->0x0131 =305 / 10 = 30.5%RH。
露点温度
00 50->0x0050 =80 /10 = 8℃

##电路连接方式

本次试验电路测试中采用了我们熟悉的合宙原厂iRTU 硬件 720D 4G DTU大板，此款产品商城有售，内部采用合宙出品的Air720D移动双模通讯模块，电路采用极简设计，性能优秀，更更令人愉快的是硬件竟然是开源的。

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下图是本次实验用到的物料

Air720D DTU大板 X1

SD123-T10 Modbus温湿度传感器 X1

USB转RS485转接头 X1

电话线 1盘

导线 X 6

9V DC直流电源 X1 （含电源接头）

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下面是连线方式，其中RS485转换头和传输线仅供配置用，配置完成后可以移除。
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##实现方法

第一步：按照上图将电路连接完成，完成后如下图所示效果

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第二步：编写上下行数据流模板

下行数据流模板(DTU->Modbus传感器)，该模板用于将手机发送的继电器控制指令翻译为Modbus继电器的控制报文。

--Download steam
function
    local str=...
    local dat=str:sub(40,-3)
    local ret=""
    if (dat:sub(1,4)=="temp") then
        ret= string.fromHex("01 03 02 00 00 03 04 73")
    else 
        ret =dat
    end
    return ret
end

上行数据流模板(Modbus传感器->DTU)，该模板用于将Modbus传感器采集到的数据翻译成MTCP报文，发送给PC端。

--Upload stream
function 

    local a=...

    local ret=""
    local str=""

    if (a:sub(1,2)==string.fromHex("01 03")) then 
        local num1=(a:sub(4,4):byte()*255+a:sub(5,5):byte())/10       
        local num2=(a:sub(6,6):byte()*255+a:sub(7,7):byte())/10       
        local temp=tostring(num1,10)
        local  humd=tostring(num2,10)        
        str="Temperature:"..temp.." Humedity:"..humd          
    else
        str=string.toHex(a, " ")
    end

    local totallen=41+str:len()
    local ret=string.format("%04d",totallen).."01".."C".."01".."0000000001".."0000000000000001".."1234"..str.."05"

return ret
end

第三步：配置iRTU

将编写好的上下行数据流模板和Upws服务器参数通过串口工具配置到DTU

服务器设置：

1）配置iRTU为UDP传输模式，服务器地址为 box.miuser.net，DPU端口为7101

2）每隔10S发送一次心跳包，心跳包的内容为 005501B01000000000100000000000000011234iRTUUPWs 1.0.000

3）使用数据通道1通过数据模板进行透传，并绑定到到iRTU串口1

第四步，打开LLCCOM调试工具，将以上配置信息通过串口工具写入iRTU

config,writeconfig,{"fota":0,"uartReadTime":"25","flow":"","param_ver":"1","pwrmod":"normal","password":"","netReadTime":"0","passon":1,"nolog":"0","plate":0,"reg":0,"convert":0,"uconf":[[1,"115200",8,2,0,""],[2,"115200",8,2,0,""]],"conf":[["udp","005501B01000000000100000000000000011234iRTUUPWs 1.0.000",10,"box.miuser.net",7101,1,"","",""],[],[],[],[],[],[]],"preset":{"number":"","delay":"","smsword":""},"apn":["","",""],"cmds":[[],[]],"pins":[],"gps":{"pio":[],"fun":[]},"upprot":["--Upload stream\nfunction \n\n    local a=...\n\n    local ret=\"\"\n    local str=\"\"\n\n    if (a:sub(1,2)==string.fromHex(\"01 03\")) then \n        local num1=(a:sub(4,4):byte()*255+a:sub(5,5):byte())/10       \n        local num2=(a:sub(6,6):byte()*255+a:sub(7,7):byte())/10       \n        local temp=tostring(num1,10)\n        local  humd=tostring(num2,10)        \n        str=\"Temp:\"..temp..\" Humedity:\"..humd          \n    else\n        str=string.toHex(a, \" \")\n    end\n\n    local totallen=41+str:len()\n    local ret=string.format(\"%04d\",totallen)..\"01\"..\"C\"..\"01\"..\"0000000001\"..\"0000000000000001\"..\"1234\"..str..\"05\"\n\nreturn ret\nend ","","","","","",""],"dwprot":["--Download steam\nfunction\n    local str=...\n    local dat=str:sub(40,-3)\n    local ret=\"\"\n    if (dat:sub(1,4)==\"temp\") then\n        ret= string.fromHex(\"01 03 02 00 00 03 04 73\")\n    else \n        ret =dat\n    end\n    return ret\nend","","","","","",""],"warn":{"adc0":[],"adc1":[],"vbatt":[],"gpio":[]}}

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第五步，运行UDP Demo。在命令行里输入temp,可以看到温湿度被采集了回来，向传感器哈一口气，可以明显看到湿度上升。

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第六步，最终效果

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温湿度采集用途很广，配合上一期的Modbus继电器就可以构成完整的大棚温湿度采集方案了。而且更加聪明的你一定注意到的是，并不需要配置两个DTU，只需要自行修改传感器的地址，合并Modbus上下行数据流模板就可以用一个DTU同时采集温湿度并控制网络继电器。这个就需要您自己试试喽，如果有问题也欢迎和我讨论，我的QQ：64034373，加好友注明您的目的，谢谢。