Modbus over RS485 艾鍗教你從實作中認識物聯網！ http://bit.ly/2jZRwt2 課程使用Raspberry Pi結合ARM mbed Cloud來實現一個物聯網解決方案。你會了解M2M(Machine-to-Machine)網路協定,包含CoAP、MQTT、LWM2M等協定，並藉由Raspberry Pi連接 Cloud。 Raspberry Pi的部份教你連接一些感測器，包含GPIO、數位界面I2C的溫溼度感測器、類比感測器如光感應器等，並將這些感測器成為定義為不同的Resource Path並註冊在mbed cloud中。 本課程將採用Node.js撰寫WebAPP，使用HTTP/RESTful API存取Resource。在實作WebAPP中，除了後端Node.js，你也將會看到後端如何與前端瀏覽器之間要如何溝通的方式，如AJAX或WebSocket

1. 工業通訊 for Industrial IoT (IIoT)

2. Outline
Topic1: Modbus over RS485
Topic2: EtherCAT

3. Topic1: Modbus over RS485

4. RS485
為半雙工(同一時間只能選擇傳送或接收的動作)
為差動傳輸，使用纜線兩端(D+、D-)的電壓差來表示傳遞
訊號
常用於單機傳送(Master)，多機接收(Slave)的通訊鏈結。可
將數個感應裝置的數值回傳給Master
UART RX
UART TX
Host
短路
GPIO

5. RS232 to RS485: 自動切換工作模式
電路解說: https://blog.csdn.net/electrocrazy/article/details/72356631

6. RS485 接線

7. Modbus over RS485:
Modbus是一種串列通訊協定
Modbus為master/slave架構。一個裝置為Master節點，
其他節點為slave。
每一個slave裝置都有一個唯一的位址/ID (1~247)
• Since a single byte is normally used to define the slave
address and each slave on a network requires a unique
address, the number of slaves on a network is limited to 256.
The limit defined in the modbus specification is even lower at
247.
master和slave之間走的Modbus 協定其封包格式有分
ASCII 或RTU兩種
ASCII 為文字模式, 用character 傳送, RTU 為binary 模式
傳送

8. Modbus Format
Slave ID | Function Code | Data | CRC

9. Information is stored in the Slave device in four different
tables.
Each register is 1 word = 16 bits = 2 bytes and also has
data address between 0000 and 270E.
Coil/Register Numbers can be thought of as location
names since they do not appear in the actual messages.
The Data Addresses are used in the messages.

10. Function code
This number tells the slave which table to access and
whether to read from or write to the table.
Function Code (Command) 3 is to read 4xxx registers,
and 4 for 3xxx registers.

11. Example

12. Example:酸鹼度分析儀
www.aquas.com.tw
SMR04系列 酸鹼度分析儀

13. Lab: MODBUS 界面溫濕度感測器
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14. 模組介紹
產品採用工業級晶片、高精度溫濕度探頭，確保產品的優
異可靠性、高精度、互換性。
採用RS485硬體介面(具有防雷設計)，協定層相容標準的工
業Modbus-Rtu協定。
工作溫度：溫度-20℃+60℃, 濕度0% RH-80%RH
精度：溫度±0.3℃(25℃)，濕度±3%RH(25℃)
http://goods.ruten.com.tw/item/show?21707257441088
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15. Modbus Protocol
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16. http://libmodbus.org/
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tar zxvf libmodbus-3.1.4.tar.gz
cd libmodbus-3.1.4
./configure && make && make install

17. 範例參考: RS485 溫溼度感測器
cd pi-sensor/examples/PH-Sensor-code/SMR04
make
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/lib
./mod
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