1.2.3 Modbus协议读取温湿度

1.温湿度传感器

我们选用一款RS485接口且支持Modbus RTU的温湿度模块（如图1.2.22所示），同时参考图1.2.19的YF3300硬件接口图，把YF3300的RS485接口的A和B分别连接温湿度模块上的A和B，然后为温湿度模块接入电源（5~24V）。

2. Modbus协议介绍

Modbus通信协议是由莫迪康（Modicon）公司在1979年首次提出的，目前已经是一个标准的，真正开发的，在工业自动化等领域应用最广泛的网络通信协议。主要包括Modbus ASCII、Modbus RTU、Modbus TCP。对智能设备来说，当前应用最广泛的是Modbus RTU通信协议。

Modbus通信协议是主从协议，一个主设备可以带若干台（理论上为247台）从设备。由主设备发送命令帧，从设备根据命令帧中的设备地址进行相应的响应。Modbus协议针对智能设备，定义了很多功能操作，其中最常用的功能就是保持寄存器的读和写功能，也就是3号和16号功能，下面就是对这两种功能的具体描述。

（1）读取保持寄存器（单个和多个，以字为最小单位）

发送命令帧：

帧长度：8个字节

设备地址：1～247

功能码：3H

数据地址：0～65535 具体范围与相关设备有关

数量：1～65535 具体范围与相关设备有关

校验码：CRC16校验

返回命令帧：

帧长度：5+N个字节

设备地址：1～247

功能码：3H

数据量：实际的读取数据数量

数据：返回数据的意义

a=HoldStart

n= DataNum-1

校验码：CRC16校验

命令有误：

1）没有任何返回

2）返回异议帧

（2）设置保持寄存器（多个，以字为最小单位）

发送命令帧：

帧长度：9+bytN个字节

设备地址：1～247

功能码：10H

数据地址：0～65535 具体范围与相关设备有关

数量：1～122 具体范围与相关设备有关

字节数：设置的字节个数bytN= DataNum×2

数据：具体的字节数据

校验码：CRC16校验

返回命令帧：

帧长度：8个字节

设备地址：1～247

功能码：10H

数据地址：0～65535 具体范围与相关设备有关

数量：1～122 具体范围与相关设备有关

校验码：CRC16校验

命令有误：

1）没有任何返回

2）返回异议帧

3.读取温湿度

YFSoft.ModbusRTU通信库，对上述通信帧进行了功能封装，直接调用对应的函数即可。

查询YF3300的系统手册，获知RS485的串口号为“COM2”，查询YFTH21系统手册，得知设备的通信波特率为9600Baud，无校验，默认设备地址为1（点对点地址253），在保持寄存器的0地址保存了温度值（温度实际值∗10），地址1保存了湿度值（湿度实际值∗10）。每秒钟读取一次温湿度值，相关代码如下：

编译成功后，单击“运行”按钮（或者按“F5”键），自动部署程序到硬件设备，然后运行（如图1.2.23所示）。可以发现温度值和湿度值已经正常获取，并且显示了出来。