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基于STM32 RS485传感器数据采集(参考正点原子部分代码)_rs485_rx_flag

作者：小小林熬夜学编程 | 2024-02-26 00:08:50

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rs485_rx_flag

目前工业上，传感器一般都选RS485，modbus通讯协议，这种通讯方式，有很强的鲁棒性，本篇文章基于原子哥的精英板进行开发。

1、初始化与电脑通信的串口（PA9 PA10）

  1. //初始化USART2
  2. void RS485_Init(void)
  3. {
  4.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  5.         USART_InitTypeDef USART_InitStructure;
  6.         NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;
  7.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA|RCC_APB2Periph_GPIOD,ENABLE);
  8.         RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_USART2,ENABLE);
  9.         
  10.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_2;//PA2（TX）复用推挽输出
  11.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF_PP;
  12.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
  13.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
  14.         GPIO_SetBits(GPIOA,GPIO_Pin_2);//默认高电平
  15.         
  16.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_3;//PA3（RX）输入上拉
  17.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IN_FLOATING;   //修改原GPIO_Mode_IPU（输入上拉）->GPIO_Mode_IN_FLOATING(浮空输入)/
  18.         GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);
  19.         
  20.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_7;//修改PG9（RE/DE）通用推挽输出->PD7（RE/DE）通用推挽输出//
  21.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
  22.         GPIO_Init(GPIOD,&GPIO_InitStructure);
  23.         GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7);//默认接收状态
  24.         
  25.         USART_DeInit(USART2);//复位串口2
  26.         USART_InitStructure.USART_BaudRate=RS485_Baudrate;
  27.         USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl=USART_HardwareFlowControl_None;
  28.         USART_InitStructure.USART_WordLength=USART_WordLength_8b;
  29.         USART_InitStructure.USART_StopBits=USART_StopBits_1;
  30.         USART_InitStructure.USART_Mode=USART_Mode_Rx|USART_Mode_Tx;//收发模式
  31.         switch(RS485_Parity)
  32.         {
  33.                 case 0:USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_No;break;//无校验
  34.                 case 1:USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_Odd;break;//奇校验
  35.                 case 2:USART_InitStructure.USART_Parity=USART_Parity_Even;break;//偶校验
  36.         }
  37.         USART_Init(USART2,&USART_InitStructure);
  38.         
  39.         USART_ClearITPendingBit(USART2,USART_IT_RXNE);
  40.         USART_ITConfig(USART2,USART_IT_RXNE,ENABLE);//使能串口2接收中断
  41.         
  42.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel=USART2_IRQn;
  43.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=2;
  44.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority=2;
  45.         NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd=ENABLE;
  46.         NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
  47.         
  48.         USART_Cmd(USART2,ENABLE);//使能串口2
  49.         RS485_TX_EN=1;//模式
  50.         
  51.         Timer7_Init();//定时器7初始化，用于监视空闲时间
  52.         //Modbus_RegMap();//Modbus寄存器映射
  53. }

2、采用串口中断将数据保存到数组buff中

  1. void RS485_SendData(u8 *buff,u8 len)
  2. { 
  3. 		RS485_TX_EN=1;//切换为发送模式
  4. 		while(len--)
  5. 		{
  6. 						while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TXE)==RESET);//等待发送区为空
  7. 						USART_SendData(USART2,*(buff++));
  8. 		}
  9. 		while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC)==RESET);//等待发送完成
  10. 		TX_RX_SET=1; //发送命令完成，定时器T4处理接收到的数据
  11. 		RS485_TX_EN=0;
  12. }

3、用定时器来配置一帧字节是否结束（空闲时间>指定时间）

  1. void TIM7_IRQHandler(void)
  2. {                                                                   
  3.     if(TIM_GetITStatus(TIM7,TIM_IT_Update)!=RESET)
  4.     {
  5.         TIM_ClearITPendingBit(TIM7,TIM_IT_Update);//清除中断标志
  6.         TIM_Cmd(TIM7,DISABLE);//停止定时器
  7.         RS485_TX_EN=1;//默认为发送模式       485模式控制.0,接收;1,发送.
  8.         RS485_RxFlag=1;//置位帧结束标记
  9. //        errpace=1;
  10.     }
  11. }
  12.  
  13.  
  14. 4、主机发送请求指令（从机地址、功能码 、起始地址、读取个数）
  15.  
  16. void modbus_rtu(void)
  17. {    
  18.     static u8 i=0;
  19.     static u8 j=0;
  20.     switch(i)
  21.     {
  22.         case 0:      //modbus执行命令第一步。
  23.                 //RS485_TX_Service();  //向从机发送一个请求。就在此时发送完成TX_RX_SET=1 发送命令完成，定时器T4处理接收到的数据
  24.             //在此处也可以直接写Master_Service( SlaverAddr, Fuction, StartAddr, ValueOrLenth);
  25.             //多次通讯结果可以按照类似的封装进行填写
  26.             
  27.             RS485_TX_Service();
  28.                if(TX_RX_SET) i=1; //发送，接受命令切换。 0 发送模式 1 接受模式
  29.             
  30.         
  31.             state=1;
  32.                 break;
  33.         case 1:     //modbus命令执行第二步。
  34.                 RS485_RX_Service();  //执行数据接收 
  35.             state=2;
  36.                 if(ComErr==0)  //如果什么错误都没有发生
  37.                 {
  38.                     i=2;//完成命令更换功能码！
  39.                 } //一次通讯已经完成
  40.                 else   //错误接收后再次准备接收
  41.                 {
  42.                     i=1;//
  43.                     j++;//一个命令发送3次没有应答切换下一个命令
  44.                     if(j>=2)
  45.                     {
  46.                         j=0;
  47.                         i=2;
  48.                         ComErr=7;  //通讯超时
  49.                     }                
  50.                 }
  51.                 break;
  52.         case 2: //从机地址++    
  53.             i=0;
  54.             state=3;
  55.                 break;
  56.         case 3://功能码,这个是空余出来做报错以及其他处理的
  57.                 break;                
  58.             
  59.     }
  60.     
  61. }

5、从机响应，通过校验码判断数据是否成功

  1. u16 CRC_Compute(u8 *puchMsg, u16 usDataLen) 
  2. { 
  3. 	u8 uchCRCHi = 0xFF ; 
  4. 	u8 uchCRCLo = 0xFF ; 
  5. 	u32 uIndex ; 
  6. 	while (usDataLen--) 
  7. 	{ 
  8. 		uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsg++ ; 
  9. 		uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ; 
  10. 		uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ; 
  11. 	} 
  12. 	return ((uchCRCHi<< 8)  | (uchCRCLo)) ; 
  13. }//uint16 crc16(uint8 *puchMsg, uint16 usDataLen)

6、处理主机采集到的数据

  1. void USART2_IRQHandler(void)//串口2中断服务程序
  2. {
  3.        
  4.         u8 res;
  5.         u8 err;
  6.      
  7.         if(USART_GetITStatus(USART2,USART_IT_RXNE)!=RESET)
  8.         {
  9.                 if(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_NE|USART_FLAG_FE|USART_FLAG_PE)) {err=1;errpace=2;}//检测到噪音、帧错误或校验错误
  10.                 else err=0;
  11.                 res=USART_ReceiveData(USART2); //读接收到的字节，同时相关标志自动清除
  12.                 
  13.                 if((RS485_RX_CNT<2047)&&(err==0))
  14.                 {
  15.                         RS485_RX_BUFF[RS485_RX_CNT]=res;
  16.                         RS485_RX_CNT++;
  17.                         
  18.                         TIM_ClearITPendingBit(TIM7,TIM_IT_Update);//清除定时器溢出中断
  19.                         TIM_SetCounter(TIM7,0);//当接收到一个新的字节，将定时器7复位为0，重新计时（相当于喂狗）
  20.                         TIM_Cmd(TIM7,ENABLE);//开始计时
  21.                 }
  22.         }
  23. }
  24.  
  25. void Modbus_03_Solve(void)
  26. {
  27.     u8 i;
  28.         //u8 RegNum;
  29.         //RegNum= RS485_RX_BUFF[2]/2;//获取字节数 6---->?
  30.         if(1)//寄存器地址+数量在范围内
  31.         {
  32.                 for(i=0;i<20;i++)
  33.                 {
  34.                        Master_ReadReg[StartAddr+i]= RS485_RX_BUFF[3+i*2];           /高8位
  35.                        Master_ReadReg[StartAddr+i]= RS485_RX_BUFF[4+i*2]+(Master_ReadReg[StartAddr+i]<<8);// 低8位+高8位
  36.                                          Master_ReadReg[i]= RS485_RX_BUFF[3+i*2]; 
  37.                                          Master_ReadReg[i]= RS485_RX_BUFF[4+i*2]+(Master_ReadReg[i]<<8);// 低8位+高8位
  38.                     
  39.  
  40.                 }
  41.             temp=Master_ReadReg[0];
  42.          x_shock=Master_ReadReg[1];
  43.         y_shock=Master_ReadReg[2];
  44.         z_shock=Master_ReadReg[3];                                             
  45.              //volback(message);
  46.                  ComErr=0;
  47.         }
  48.         else
  49.         {
  50.             
  51.                 ComErr=3;
  52.         }
  53.         TX_RX_SET=0; //命令完成
  54. }
  55.  
  56. //Modbus功能码05处理程序   ///程序已验证OK
  57. //写单个输出开关量
  58. void Modbus_05_Solve(void)
  59. {
  60.        u16 i;
  61.        i=ValueOrLenth;
  62.        if((i>0&&RS485_RX_BUFF[4]==0XFF&&RS485_RX_BUFF[5]==0X00)||(i==0&&RS485_RX_BUFF[4]==0X00&&RS485_RX_BUFF[5]==0X00))
  63.        {
  64.             ComErr=0;
  65.             
  66.        }
  67.        else
  68.        {
  69.             ComErr=5;
  70.        }
  71.        TX_RX_SET=0; //命令完成       
  72. }
  73.  
  74. //Modbus功能码06处理程序   //已验证程序OK
  75. //写单个保持寄存器
  76. void Modbus_06_Solve(void)
  77. {
  78.         u16 i; //数据返回校验用    
  79.         i=(((u16)RS485_RX_BUFF[4])<<8)|RS485_RX_BUFF[5];//获取寄存器数量
  80.         if(i==Master_WriteReg[StartAddr])
  81.         {
  82.             ComErr=0;
  83.         }
  84.         else
  85.         {
  86.             ComErr=6;
  87.         }
  88.         TX_RX_SET=0; //命令完成
  89.  
  90. }
  91. //Modbus功能码15处理程序   //程序已验证OK
  92. //写多个输出开关量
  93. void Modbus_15_Solve(void)
  94. {
  95.         u16 i;//数据返回校验用
  96.         i=(((u16)RS485_RX_BUFF[4])<<8)|RS485_RX_BUFF[5];//获取寄存器数量
  97.          if(i==ValueOrLenth)
  98.         {
  99.             ComErr=0;
  100.         }
  101.          else
  102.         {
  103.             ComErr=15;
  104.         }
  105.         TX_RX_SET=0; //命令完成   
  106. }
  107.  
  108. //返回温度值
  109. u16 temperature(void)
  110. {
  111.     return temp;
  112. }
  113.  //返回x 振动
  114. u16 X_shock(void)
  115. {
  116.     return x_shock;
  117. }
  118.     
  119. //返回y 振动
  120. u16 Y_shock(void)
  121. {
  122.     return y_shock;
  123. }
  124. //返回z 振动
  125. u16 Z_shock(void)
  126. {
  127.     return z_shock;
  128. }

7、结果展示

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