?簡(jiǎn)介：
通過STM32控制傳感器實(shí)現(xiàn)氣體濃度的測(cè)量：RS485+MODBUS+串口DMA+定時(shí)器。
其中，USART2負(fù)責(zé)控制數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受，USART3負(fù)責(zé)將詢問幀、應(yīng)答幀以及處理后數(shù)據(jù)打印出來，TIM1負(fù)責(zé)每隔1秒發(fā)送一次詢問幀。
持續(xù)更新手中的項(xiàng)目（導(dǎo)師給的活）經(jīng)驗(yàn)。。。
打工人加油???????????????
?工具：
STM32CubeMX、串口調(diào)試助手、Modbus Poll、Modbus Slave
?RS485協(xié)議：
廢話不多說，RS485協(xié)議是一個(gè)硬件層的通信協(xié)議，與之相似的還有RS232協(xié)議。硬件層協(xié)議就好比兩個(gè)要通信的設(shè)備之間修了一條路。一般我們只要知道芯片如何用就行，比如RS485一般就用MAX485ESA，通常有6個(gè)引腳，其中：RT、RX負(fù)責(zé)和MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)；AI+、BI+和外設(shè)（LYNDIR傳感器）連接；DE、RE通常連接起來，通過MCU給“0”或“1”使能MAX485ESA進(jìn)行收/法數(shù)據(jù)。
?MODBUS協(xié)議：
廢話不多說，MODBUS協(xié)議是一個(gè)軟件層的通信協(xié)議((是 OSI 模型第 7 層上的應(yīng)用層報(bào)文傳輸協(xié)議))。相對(duì)硬件層通信協(xié)議它就好比這條公路上規(guī)定的交通規(guī)則，規(guī)定了車輛通過的數(shù)量和方向等。
??協(xié)議描述：
該協(xié)議就是主從應(yīng)答方式實(shí)現(xiàn)，主機(jī)向從機(jī)發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)，從機(jī)收到后執(zhí)行相應(yīng)的操作（讀/寫寄存器），之后向主機(jī)發(fā)送一串?dāng)?shù)據(jù)（包含傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)，如：SO2的濃度，壓力值等）。
??1. 主機(jī)向從機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)：
設(shè)備地址：從機(jī)的地址
功能碼：通常用到0x03（讀取從機(jī)寄存器的數(shù)據(jù)）；0x06（向一個(gè)寄存器中寫入數(shù)據(jù)）；0x10（多個(gè)寄存器寫入數(shù)據(jù)）
例如： 20 03 00ED 0005 13 4D-------------------其中：20從機(jī)的地址，03功能碼，00ED起始寄存器地址，0005就是讀到地址為00F1的寄存器（其實(shí)就是要讀寄存器的個(gè)數(shù)：五個(gè)）， 13 4D校驗(yàn)碼（??????后附代碼發(fā)送時(shí)自動(dòng)生成）。
??2.從機(jī)應(yīng)答的數(shù)據(jù)：
設(shè)備地址和功能碼：對(duì)應(yīng)發(fā)送幀，不變。
**例如：0X20 03 0A 42C85C900104144CCCD 7158 **-----------------其中：0A是接受的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（10個(gè)字節(jié)）；71 58校驗(yàn)碼。
??3. 小結(jié)：
關(guān)于MODBUS協(xié)議其實(shí)就是通過MCU按照外設(shè)（LYNDIR傳感器）規(guī)定的傳輸方式發(fā)送數(shù)據(jù)，然后傳感器讀取后返回?cái)?shù)據(jù)。
本次項(xiàng)目使用的是STM32F103ZET6的USART2以及MAX485ESA芯片實(shí)現(xiàn)MODEBUS協(xié)議。其中USART2使用的DMA接受。
??????后附具體代碼
?串口DMA模式收發(fā)數(shù)據(jù)：
??1. DMA模式:
DMA傳輸將數(shù)據(jù)從一個(gè)地址空間復(fù)制到另一個(gè)地址空間，提供在外設(shè)和存儲(chǔ)器之間或者存儲(chǔ)器和存儲(chǔ)器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。
在實(shí)現(xiàn)DMA傳輸時(shí)，是由DMA控制器直接掌管總線，因此，存在著一個(gè)總線控制權(quán)轉(zhuǎn)移問題。即DMA傳輸前，CPU要把總線控制權(quán)交給DMA控制器，而在結(jié)束DMA傳輸后，DMA控制器應(yīng)立即把總線控制權(quán)再交回給CPU。一個(gè)完整的DMA傳輸過程必須經(jīng)過DMA請(qǐng)求、DMA響應(yīng)、DMA傳輸、DMA結(jié)束4個(gè)步驟。
??2. STM32CubMX配置：
??3. 接受的代碼
①stm32f1xx_it.c
void USART2_IRQHandler(void)
{
/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 0 */
uint8_t ii;
if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2,UART_FLAG_IDLE) != RESET)
{
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);
__HAL_UART_FLUSH_DRREGISTER(&huart2); //清除 IDLE中斷
U2RxIdleCplt();
}
if(__HAL_UART_GET_FLAG(&huart2, UART_FLAG_IDLE|UART_FLAG_PE
| UART_FLAG_ORE | UART_FLAG_NE |UART_FLAG_FE) != RESET)//出錯(cuò)
{
__HAL_UART_CLEAR_FLAG(&huart2, UART_FLAG_IDLE|UART_FLAG_PE |
UART_FLAG_ORE | UART_FLAG_NE | UART_FLAG_FE);//串口異常處理：Overrun溢出等
//讀SR后讀DR清除ORE （清除方法是“先讀SR寄存器，再讀DR寄存器”，清除IDLE中斷）
ii = huart2.Instance->SR;
ii = huart2.Instance->DR;
ii++;
}
//清除標(biāo)志位
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2);
/* USER CODE END USART2_IRQn 0 */
HAL_UART_IRQHandler(&huart2);
/* USER CODE BEGIN USART2_IRQn 1 */
②usart.c
void U2RxIdleCplt(void)
{
__HAL_UART_CLEAR_IDLEFLAG(&huart2); //清楚中斷標(biāo)記
HAL_UART_DMAStop(&huart2); //同時(shí)關(guān)收發(fā)DMA
gi_U2RxCounter = U2RXLTH - __HAL_DMA_GET_COUNTER(&hdma_usart2_rx); //接受的=總的數(shù)據(jù)量減去未接受的數(shù)據(jù)量
gb_U2RxCplt = 1;//接受標(biāo)記位
memcpy(U2DataBuffer,dataBuff,gi_U2RxCounter);
HAL_UART_AbortReceive(&huart2); //只關(guān)閉接收的函數(shù)
HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,dataBuff,U2RXLTH); //重新啟動(dòng)DMA接受
#ifdef MASTER_MODBUS
if(gi_U2RxCounter >= 15)//
{
MD_bus_master_rev_Cplt(U2DataBuffer,gi_U2RxCounter);
}
#endif
}
③ mian.cl
HAL_UART_DMAStop(&huart2);
HAL_UART_AbortReceive(&huart2);
HAL_UART_Receive_DMA(&huart2,dataBuff,sizeof(dataBuff)); //打開串口DMA接收
__HAL_UART_ENABLE_IT(&huart2, UART_IT_IDLE); //開啟空閑中斷
??4. 發(fā)送的代碼
RS485_TX_ENABLE; //使能485的發(fā)送引腳
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart2,modbus.Host_Txbuf,8); //串口2DMA方式發(fā)送，modbus.Host_Txbuf發(fā)送幀存的數(shù)組，8個(gè)字節(jié)長(zhǎng)度
?其他代碼：（本部分為我自己遇到到的一些盲點(diǎn)和難點(diǎn)，大佬當(dāng)看笑話就行??）
??1. CRC校驗(yàn)：直接調(diào)用就行
/* CRC 高位字節(jié)值表 */
const uint8_t auchCRCHi[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
} ;
/* CRC低位字節(jié)值表*/
const uint8_t auchCRCLo[] = {
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,
0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,
0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,
0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,
0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,
0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,
0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
} ;
/******************************************************************
功能: CRC16校驗(yàn)
輸入:
輸出:
******************************************************************/
uint16_t Modbus_CRC16( uint8_t *puchMsg, uint16_t usDataLen )
{
uint8_t uchCRCHi = 0xFF ; // 高CRC字節(jié)初始化
uint8_t uchCRCLo = 0xFF ; // 低CRC 字節(jié)初始化
unsigned long uIndex ; // CRC循環(huán)中的索引
while ( usDataLen-- ) // 傳輸消息緩沖區(qū)
{
uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ; // 計(jì)算CRC
uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;
}
return ( uchCRCHi << 8 | uchCRCLo ) ;
}
??2.需要將十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為float型：（例如：0X42C85C29------->100.18）
原理：鏈接: link
實(shí)際應(yīng)用中通常利用聯(lián)合體實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，直接上代碼：
static union {
float flo;
char buf[4];
}HexFloat;
float write_hex_to_float(uint32_t number)
{
uint16_t dat0 = number & 0x0000FFFF;
uint16_t dat1 = (number >> 16) & 0x0000FFFF;
HexFloat.buf[0] = dat0 & 0xFF;
HexFloat.buf[1] = (dat0 >> 8) & 0xFF;
HexFloat.buf[2] = dat1 & 0xFF;
HexFloat.buf[3] = (dat1 >> 8) & 0xFF;
float fdata = HexFloat.flo;
return fdata;
}
??3.需要將uint_8轉(zhuǎn)化為uint_16和uint_32類型（十六進(jìn)制）：
uint16_t num_1_2=(Rc_dat[1]<<8)+Rc_dat[2];
uint32_t num_Pressure=(Rc_dat[3]<<24)+(Rc_dat[4]<<16)+(Rc_dat[5]<<8)+(Rc_dat[6]);
uint16_t num_7_8=(Rc_dat[7]<<8)+Rc_dat[8];
uint32_t num_potency=(Rc_dat[9]<<24)+(Rc_dat[10]<<16)+(Rc_dat[11]<<8)+(Rc_dat[12]);
??????注意：printf打印輸出會(huì)自動(dòng)省略十六進(jìn)制高位0的。
利用%x-------->%02x：打印輸出兩位并且高位補(bǔ)零(0x2------->0x02)
printf("Receive：0X%02x%04x%08x%04x%08x\r\n",Rc_dat[0],num_1_2,num_Pressure,num_7_8,num_potency);
??4. 復(fù)制數(shù)組：
首先記得添加頭文件：#include “string.h”
memcpy(DataBuffer,dataBuff,RxCounter);
注意：以dataBuff指向的地址為起點(diǎn)，將連續(xù)的RxCounter個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，復(fù)制到以DataBuffer指向的地址為起點(diǎn)的內(nèi)存中。
函數(shù)有三個(gè)參數(shù)，第一個(gè)是目標(biāo)地址，第二個(gè)是源地址，第三個(gè)是數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。
??5. 定時(shí)器1：一秒鐘發(fā)一次詢問幀
void HAL_TIM_PeriodElapsedCallback(TIM_HandleTypeDef *htim) //定時(shí)器1重寫回調(diào)函數(shù)
{
if(htim->Instance==TIM2)
{
modbus.Host_Sendtime++;//發(fā)送完上一幀后的時(shí)間計(jì)數(shù)
if(modbus.Host_Sendtime>1000)//距離發(fā)送上一幀數(shù)據(jù)1s了
{
//1s時(shí)間到
modbus.Host_time_flag=1;//發(fā)送數(shù)據(jù)標(biāo)志位置1
}
}
}
?? 6. 其他的好像沒什么難點(diǎn)了，都是STM32F103常規(guī)的代碼
?實(shí)驗(yàn)結(jié)果：
?? 1. STM32F103作為主機(jī)與Modbus Slave（從機(jī)）進(jìn)行初步測(cè)試：
本次測(cè)試只是測(cè)試USART2的發(fā)送功能（是否正確發(fā)送詢問幀）
Modbus Slave的具體配置看參考：
https://blog.csdn.net/u012749085/article/details/125308525?spm=1001.2014.3001.5506
??2. 最終測(cè)試結(jié)果MCU+USART2+USART3+TMI+RS485+MODBUS：
STM32F103ZET6控制USART2和RS485的RE/DE腳實(shí)現(xiàn)詢問幀的發(fā)送和應(yīng)答幀的接受，TM1實(shí)現(xiàn)輪詢，USART3實(shí)現(xiàn)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)的打印。
文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-680303.html
?總結(jié)：
本人也是在校生一枚，導(dǎo)師讓完成項(xiàng)目，也是自己一邊學(xué)一邊做，大佬勿噴。??????
如果文章對(duì)你幫助的話，可以給我點(diǎn)個(gè)贊，點(diǎn)個(gè)收藏，評(píng)論下更先顯溫情呦！??????
歡迎大家討論，互相學(xué)習(xí)，一起努力。QQ2544066178??????
最后祝大家順利畢業(yè)。??????
持續(xù)更新手中的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。。。文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-680303.html
到了這里，關(guān)于# 項(xiàng)目一：???STM32+串口DMA+RS485+MODBUS+傳感器實(shí)現(xiàn)SO2的測(cè)試的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！
