单片机UART一对多：同时读取多个传感器基于modbus协议

背景

很多传感器现在都做成了串口模块，如激光测距传感器TOF050，在开发时使用串口功能模块不仅大大加快了我们的开发进度，还能降低功能模块直接的耦合度，专业是功能交给专业的模块做，也能保证质量。
图：TOF050激光测距模块

以TOF050模块为例，当我们同时需要接4个激光测距模块时，显然需要使用4个UART串口，分别读取距离值，这限制了我们可以外接的模块数量。
基于modbus协议，对UART串口进行改造，就可以实现单个串口同时外接多个UART设备，互不干扰。

MODBUS协议介绍

modbus介绍可以参考如下：https://cloud.tencent.com/developer/article/1540241
简而言之，在串口中使用modbus协议，主机需要先发送要读取的设备编号，相应设备编号的设备回传主机要读取的数据，而不符合该设备编号的设备保持静默状态。在主设备读取从设备时，遵循下面的通信协议：

UART接口改一对多

参考如下链接：https://blog.csdn.net/Ajisa_i/article/details/124731439
UART为点对点通信，直接将多个从机的TX线接到主机的RX上，是不能通信的。因此需要做如下改造：

这样，结合MODBUS协议，从机同时只会有1个在发送数据，不会互相干扰。二极管可以选用肖特基二极管SS14，其压降只有0.26V，响应速度10ns，实际支持2M的串口波特率。

参考链接

MODBUS协议介绍
UART改一对多