物联网(IoT)在工业场景中的应用越来越广泛,而 RS485 是一种常见的通信协议,广泛应用于工业自动化和物联网系统中。RS485 是一种串行通信标准,主要用于长距离、多节点通信。适用于工业环境中的传感器、执行器、控制器等设备之间的数据传输,且支持多点通信,可以连接多个设备,实现分布式控制。因为具有较好的抗干扰能力,也很适用于噪声环境下的通信。RS485 支持长距离传输,通常可达 1200 米,适用于工业现场中的远程监控和控制。
RS485 是一种半双工通信协议。半双工通信协议允许数据在两个方向上传输,但同一时间只能在一个方向上传输数据。在 RS485 通信中,当发送数据时,只能发送数据而不能接收数据;当接收数据时,只能接收数据而不能发送数据。
比如:在 RS485 通信中,通常使用一个引脚(如 A 或 RX )作为发送引脚,另一个引脚(如 B 或 TX )作为接收引脚。当发送数据时,发送引脚输出高电平或低电平,接收引脚不工作;当接收数据时,接收引脚输出高电平或低电平,发送引脚不工作。有的也有单独一根线专门用于控制收发逻辑,输出高低电平,负责管理 RS485 的通讯,包括发送、接收、处理错误等数据。
优点:
抗干扰能力强:RS485 采用差分信号传输,抗干扰能力强,适用于工业环境中的噪声干扰。
传输距离远:RS485 支持长距离传输,适用于工业现场中的远程监控和控制。
多节点通信:RS485 支持多点通信,可以连接多个设备,实现分布式控制。
兼容性好:RS485 是一种标准化的通信协议,具有较好的兼容性,可以与其他设备进行通信。
成本较低:RS485 模块和电缆的成本相对较低,适用于工业现场中的成本控制。
缺点:
信号衰减:随着距离的增加,信号衰减会加剧,影响通信质量。
速率限制:RS485 的传输速率相对较低,通常在 9600bps 到 115200bps 之间,适用于低速数据传输。
电气特性要求:RS485 对电气特性有较高的要求,需要使用特定的电缆和连接器。
布线复杂:RS485 需要使用双绞线进行布线,布线复杂度较高。
724UG 开发板 +RS485-TTL+RS485-USB
RS485-USB
接线方式:
注意:上面的硬件使用的 RS485-TTL 为硬件自动转换,实际使用根据硬件设置去选择 gpio 转换或者硬件自动转换
本文中字符串编码格式为 UTF-8 编码格式,SSCOM 串口调试工具的编码格式为 GB2312,所以导致无法正确显示字符串中的中文,需要注意。
代码运行结果:
uart.write(UART_ID, common.utf8ToGb2312("合宙模块Air724UG")) 向串口发送对应的字符串数据,uart.on() 会事先注册一个接收数据的回调函数,当指定的串口 UART_ID 接收到数据时,该回调函数会被自动触发并执行,log.info("testUart.read bin",data) log.info("testUart.read hex",data:toHex()) 会将接收到的数据打印出来,此时我们通过串口调试工具,选择对应的端口,即可看到对应的打印信息。
使用的硬件为 sht20 温湿度传感器 +724UG 开发板 +RS485-TTL
sht20温湿度传感器
接线方式
本示例是利用 sht20 温湿度传感器 +724UG 开发板 +RS485-TTL 通过 485 做的一个采集温湿度的 demo,主要逻辑是通过发送 16 进制数据 0x01,0x04,0x00,0x01,0x00,0x02,0x20,0x0B 来获取温湿度
然后对获取数据进行 modbus 校验,然后对数据进行解析,根据公式计算出实际温湿度
通过 json.encode()把表内的数据转换成 json 类型打印出来
USB 虚拟串口是一种将 USB 接口转换为串行通信接口的技术。它允许计算机通过 USB 接口与其他设备进行串行通信,如调制解调器、打印机、扫描仪等。USB 虚拟串口通常由一个 USB 转串行适配器和一个驱动程序组成。
并且虚拟串口通常没有波特率要求,因为它们是软件模拟的串行通信接口,不依赖于物理硬件。然而,在实际应用中,虚拟串口仍然需要遵守一些基本的通信协议,比如数据位、停止位和校验位等。
USB 虚拟串口的主要功能包括:
串行通信:USB 虚拟串口可以模拟串行通信接口,实现数据的串行传输。它支持各种串行通信协议,如 RS-232、RS-485 等。
传输可靠:传统的串口连接线容易受到干扰,而 USB 虚拟串口采用的 USB 技术可以更好地抵抗干扰,提高了通信的可靠性。
串行控制:USB 虚拟串口可以控制串行通信参数,如波特率、数据位、停止位、奇偶校验等。它还支持串行通信的流控制和错误处理。
使用方便:USB 虚拟串口无需再使用传统的串口连接线,只需要一个标准的 USB 数据线即可连接计算机和外部设备,使得设备连接更加方便
USB 虚拟串口广泛应用于各种领域,如工业自动化、物联网、智能家居等。它为各种设备提供了便捷的串行通信解决方案,提高了系统的灵活性和可靠性。
首先通过带有 DM、DP 的 USB 数据线两端连接 模块 和 Windows7 及以上系统的电脑。
然后将模块开机,就可以从电脑的设备管理器中看到端口处多出来 4 个 USB 端口。
驱动装好之后会枚举出 4 个 USB 接口,其中 LUAT USB Device 1 AT (COM6)为虚拟 AT 口,MODEM 为日志口,AP,和 CP 口为底层日志口
本文中字符串编码格式为 UTF-8 编码格式,SSCOM 串口调试工具的编码格式为 GB2312,所以导致无法正确显示字符串中的中文,需要注意。
代码运行结果:
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