做过的一个项目，一款远距离测温传感器， ModbusRTU 协议 ：硬件平台：STM32L051485模块：致远电子 RSM3485传感器探头： 欧姆龙 D6T I2C通讯文章意在于对本次项目做个笔记，方便以后再次用到。
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前言
本文属于项目分享记录，最后所有的资料原理图和程序都会上传至资源。
一、硬件部分
单品传感器的硬件部分还是很简单的：
1、STM32L051 和 STM32F103 是 Pin to Pin 的；
2、测温传感器使用的是 I2C 接口，使用了软件 I2C，因为 D6T 是 5V 供电，所以使用了电平转换电路；
3、整个传感器项目需求是 485 通讯的，因为实际环境要求，所以采用了周立功的 485 模块；
1.1 STM32 部分
老样子，最小系统都是一样的：
1.2 传感器部分
使用了电平转换电路，具体的实现原理和更多的电平转换电路请查看博文：
结合实际聊聊电平转换电路（常用电平转换电路总结）
https://xie.infoq.cn/article/58d521c864f01c42d8522a21f
1.3 485 通讯部分
1.4 电源部分
电源部分方案可以有很多种，更多的电源方案请查看博文：
聊聊实际使用的电源转化电路，分享一些不同场合下的转 3.3V 电路
https://xie.infoq.cn/article/93d2b4b68227a5475a1b724ba
二、☆软件部分☆
硬件部分是简单的，本项目的核心就在于软件的实现，有 2 个部分是核心：
1、I2C 通讯驱动；
2、485 通讯驱动；
2.1 传感器 I2C 通讯部分
这里上一下上层调用的函数，具体的驱动细节见下文说明：
void D6T_Measure(){ u8 D6Tbuff[20]; u8 D6T_Data=0; // u16 tPEC;
i2c_start(); i2c_send_byte(0X14); //地址，和读写指令 i2c_wait_ack(); delay_us(150); //这里必须加
i2c_send_byte(0X4C); i2c_wait_ack();
delay_us(150);
i2c_start(); i2c_send_byte(0X15); //地址，读指令 i2c_wait_ack(); delay_us(120);
// D6T44L_ReadLenByte(5); //D6T-1A-02 只有5个数值 u8 t; D6T_Data=0; for(t=0;t<(5-1);t++) { D6Tbuff[D6T_Data++] = i2c_read_byte(1); delay_us(120); } D6Tbuff[D6T_Data] = i2c_read_byte(0); delay_us(120); i2c_stop();
// tPTAT = 256 * D6Tbuff[1] + D6Tbuff[0]; tP = 256 * D6Tbuff[3] + D6Tbuff[2];}
unsigned char calc_crc(unsigned char data) { int index; unsigned char temp; for(index=0;index<8;index++){ temp = data; data <<= 1; if(temp & 0x80) data ^= 0x07; } return data; }
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2.2 485 通讯部分
本传感器是作为 485 从机设备，所以需要写一下 ModbusRTU 协议驱动，这里就不墨迹，直接源码奉上：
#include "Modbus_rtu.h"#include "stdio.h"
void Modbus_check(){ u16 crc; u16 receivecrc1; u16 receivecrc2; u8 sendbuff[5]; /* 收到了8个数据：01 03 00 10 00 01 D5 CA USART2_Data = 8; USART2_BUF[0] ~ USART2_BUF[7] ; 要做校验的数为6个，所以是 USART2_Data - 2； 校验需要计算的是 USART2_BUF[6]， USART2_BUF[7] USART2_BUF[USART2_Data - 2] 和 USART2_BUF[USART2_Data - 1] */ crc = Checksum_CRC16(USART2_BUF,USART2_Data - 2); // printf("crc is :0x%x\r\n",crc); /*No matter the high bits before or the low bits before*/ receivecrc1 = (USART2_BUF[USART2_Data - 2]<<8) + USART2_BUF[USART2_Data - 1]; receivecrc2 = (USART2_BUF[USART2_Data - 1]<<8) + USART2_BUF[USART2_Data - 2]; // if((lrc == receivelrc2)||(lrc == receivelrc1)){ // if(USART2_BUF[0] == mymodbus_add){ //这里说明一下，先判断地址，然后返回错误，如果先判断校验，如果出错了，那么总线上所有都同时返回就有问题了 if(USART2_BUF[0] == mymodbus_add){ if((crc == receivecrc2)||(crc == receivecrc1)){ switch (USART2_BUF[1]){ case 3: Modbus_03_ack(); break; case 6: Modbus_06_ack(); break; default: // printf("An unsupported command!\r\n");//for test sendbuff[0] = mymodbus_add; sendbuff[1] = 0x80 | USART2_BUF[1]; sendbuff[2] = 2; crc = Checksum_CRC16(sendbuff,3); sendbuff[3] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[4] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,5); break; } } else{ //校验错误，返回异常 sendbuff[0] = mymodbus_add; sendbuff[1] = 0x80 | USART2_BUF[1]; sendbuff[2] = 0; crc = Checksum_CRC16(sendbuff,3); sendbuff[3] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[4] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,5); } } }
void Modbus_03_ack(){ u16 Register_add; // 2,3 u16 Register_len; // 4,5 u16 crc; u8 i; u8 j;
Register_add = (USART2_BUF[2]<<8) + USART2_BUF[3]; //get add; Register_len = (USART2_BUF[4]<<8) + USART2_BUF[5]; //get len;
u8 sendbuff[Register_len*2 + 5]; /* 如果读取的地址写错了，或者读取长度超过规定的长度 返回错误 */ if(( 0x0010 <= Register_add)&&( Register_add <= 0x0014 )&&(Register_len < 6)){ i = 0; sendbuff[i++] = mymodbus_add; sendbuff[i++] = 0x03; sendbuff[i++] = Register_len<<1; switch(Register_add){ case 0x0010: for(j=0;j<Register_len;j++){ sendbuff[i++]= (u8)(Register_value[0+j]>>8); //发送读取数据字节数的高位 sendbuff[i++]= (u8)Register_value[0+j]; //发送读取数据字节数的低位 } break; case 0x0011: for(j=0;j<Register_len;j++){ sendbuff[i++]= (u8)(Register_value[1+j]>>8); sendbuff[i++]= (u8)Register_value[1+j]; } break; case 0x0012: for(j=0;j<Register_len;j++){ sendbuff[i++]= (u8)(Register_value[2+j]>>8); sendbuff[i++]= (u8)Register_value[2+j]; } break; case 0x0013: for(j=0;j<Register_len;j++){ sendbuff[i++]= (u8)(Register_value[3+j]>>8); sendbuff[i++]= (u8)Register_value[3+j]; } break; case 0x0014: for(j=0;j<Register_len;j++){ sendbuff[i++]= (u8)(Register_value[4+j]>>8); sendbuff[i++]= (u8)Register_value[4+j]; } break; default:break; } crc = Checksum_CRC16(sendbuff,i); sendbuff[i++] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[i++] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,i); } else{//地址不在规定返回或者长度太长，返回错误 sendbuff[0] = mymodbus_add; sendbuff[1] = 0x80 | USART2_BUF[1]; sendbuff[2] = 1; crc = Checksum_CRC16(sendbuff,3); sendbuff[3] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[4] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,5); }}
void Modbus_06_ack(){ u16 Register_add; // u16 val; // u16 crc; u8 i; u8 sendbuff[8] = {0}; if(USART2_Data < 9){ Register_add = (USART2_BUF[2]<<8) + USART2_BUF[3]; //get add; val = (USART2_BUF[4]<<8) + USART2_BUF[5]; //
if((val > 0)&&(val < 248)){ if(Register_add == 0x0013){ mymodbus_add = val; Register_value[3] = mymodbus_add; MY_DATAEEPROM_Program(FLASH_TYPEPROGRAMDATA_BYTE,Modbus_ID_ADDR,mymodbus_add); i = 0; sendbuff[i++] = mymodbus_add; sendbuff[i++] = 0x06; sendbuff[i++] = (u8)(Register_add>>8); sendbuff[i++] = (u8)Register_add; sendbuff[i++] = (u8)(val>>8); sendbuff[i++] = (u8)val; crc = Checksum_CRC16(sendbuff,i); sendbuff[i++] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[i++] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,i); } else{//写地址不在规定范围 sendbuff[0] = mymodbus_add; sendbuff[1] = 0x80 | USART2_BUF[1]; sendbuff[2] = 3; crc = Checksum_CRC16(sendbuff,3); sendbuff[3] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[4] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,5); } }else{//写地址不在规定范围 sendbuff[0] = mymodbus_add; sendbuff[1] = 0x80 | USART2_BUF[1]; sendbuff[2] = 4; crc = Checksum_CRC16(sendbuff,3); sendbuff[3] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[4] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,5); } } else{//写地址不在规定范围 sendbuff[0] = mymodbus_add; sendbuff[1] = 0x80 | USART2_BUF[1]; sendbuff[2] = 1; crc = Checksum_CRC16(sendbuff,3); sendbuff[3] = (u8)(crc >> 8); sendbuff[4] = (u8)crc; Uart2_sendBuffer(sendbuff,5); } }
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2.3 其他代码说明
此项目的核心就是上面 2 个的驱动，其他部分，STM32 和一些基本的按键驱动，LED 等操作都和以往项目基本一样。
实际上当初我在 FreeRTOS 记录 实例的时候就是使用的这个项目作为说明的，所以从 0 开始的设计思路，细节问题，都在当初的博文中说明了，博文地址如下：
FreeRTOS 记录（十、FreeRTOS 实现带 I2C 通讯的 ModbusRTU 协议从机实例）（完成）
https://xie.infoq.cn/article/772df429a5a8f3c1db441b298
当然额外说一句，这种 单品传感器 的简单的项目一般来说用不用 RTOS 实际使用上区别不大。
本片记录就到这里。
资源链接：https://gitee.com/qzh_projects/Demos/tree/master/
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