通过串口与ModBus硬件设备通信

探头与变送器

前面的文章已经实现了ModBus客户端与服务端和他们之间的通信。但只是软件不够，毕竟传感器是硬件。

经过我的了解，一个完整的实现了Modbus协议的，并且通过RS485电缆与电脑交换ModBusRTU报文的Modbus设备，一般由两个部分组成。

• 探头
  
  探头就是将物理量转化为电信号的东西。比如一个测温电阻，温度变化时电阻会改变。这个电阻/电压的变化情况可以测得。

• 变送器
  
  变送器根据探头传过来的电信号，进行转换和存储，并且给响应电脑ModBusRTU报文。所以变送器左边通过火线与零线连接探头，右边通过RS485电缆连接电脑。内部有一个微型处理器，负责处理探头电信号，查表或者通过曲线得到物理量的值，存储在自身的寄存器中，然后响应报文。

购买设备

RS485转USB转换器

由于我的电脑只有USB接口，没有RS485接口，所以我需要买一个转换器。该设备大概30元，右边是RS485接口，中间是一个芯片，左边是一个USB接口，可以直插电脑。比较令我意外的是，USB接口的访问也是通过串口进行的。

TH10S-B_RS485通讯型温湿度变送器

该设备40元，是一个探头、变送器一体化集成的设备。上面的金属片是温湿度探头，具体的物理原理我没有了解。紧连着金属片后边导线扁平部分就是变送器。服务端程序就在那里。

探头大概几块钱，但变送器贵一点。因为探头的物理特性不同，肯定要和特定型号的变送器适配，才能保证物理量与电信号量的值一一对应，要么就要变送器可以配置这种对应关系。一体化的设备减去了这种麻烦，只需要直接接到转换器上即可。

• 使用说明书
  
  

设备连接

其中绿色与黄色线是双工的485信号线，用来传输ModbusRTU数据包。

• 驱动安装
  
  这个地址是店铺客服发送的。USB转485转换器需要安装驱动才能使用，插上后电脑设备管理器中增加了一个串口
  
  驱动地址
  
  

• 测试软件
  
  客户端软件地址
  
  

测试

把转换器插上电脑后，打开客户端软件,多了一个COM7串口。

这个变送器和客户端里面还支持设置设备地址。比如我们买了好几个这个设备时，每个设备的初试地址都是默认的1，因此当我们把这些设备接在一条485总线上时，就无法区分不同设备了。所以就需要我们到一个设备一个设备的连接电脑，设置不同的地址，之后再统一连到总线上，实现多个设备的访问。

我询问了我们部门的嵌入式工程师，他说公司做的还不能动态设置地址，采取的是重新编译程序再刷到设备上。

然后开始测试设备。点击连续读取后，我再用双手把传感器捂住，温度和湿度都上升很快很快。

没有读取在读取数据时，转换器上面的指示灯熄灭。每读取一次，闪烁一次。点击客户端软件的连续读取时，指示灯会连续闪烁。

监控主机

实际上还存在一种叫监控主机的东西，可以上面有一到两个网口、多个485串口，以此实现电脑远程通过光纤网络，经过监控主机，访问现场ModBus设备。在井工煤矿中这个设备大量使用。但是对于这个设备，我还缺乏了解。