STM32 非接触测温测温传感器 项目记录（ModbusRTU协议）
做过的一个项目，一款远距离测温传感器， ModbusRTU 协议 ：
硬件平台：STM32L051
485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。
目录
- 前言
- 一、硬件部分
-
- 1.1 STM32部分
- 1.2 传感器部分
- 1.3 485通讯部分
- 1.4 电源部分
- 二、☆软件部分☆
-
- 2.1 传感器 I2C 通讯部分
- 2.2 485 通讯部分
- 2.3 其他代码说明
前言
本文是个人笔记，文章只讲基本流程，再次声明项目记录只是个人笔记……
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）
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
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;
}
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);
}
}
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）
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：STM32非接触测温传感器项目全资料