Arduino + RS485测温装置

因为项目需要，在网上购买了一款T10S-B-HW RS485红外线测温变送器。

参数如下：

额定电压	DC5V~DC12V
探头工作温度	-40～125℃
测量范围	-70℃～380℃
测量精度	±0.5℃(工作温度0～60℃ 目标温度0～60℃)
物距比	D:S = 12:1 (目标直径:测量距离)
测量分辨率	0.1℃
响应时间	1s
输出接口	RS485
通讯协议	MODBUS RTU
波特率	1200 bit/s,2400 bit/s, 4800 bit/s, 9600 bit/s（默认）, 19200 bit/s
通讯地址	1-247
功 耗	＜0.1W
产品尺寸	直径14mm,长69mm

测量数据通过RS485串口输出，使用MODUBS RTU 协议标准。

比如读取温度，发送：01 03 00 00 00 01 84 0A

返回：01 03 04 01 13 00 01 CB CA

即 256 * 1 + 16 * 1 + 3 = 275 （对应温度：27.5℃）

之后想通过Arduino处理数据，涉及到十六进制数据的发送与接收，以及Arduino的数据解析，花费了一些时间，在这里记录一下。

接线方面我是用一个9V电池为测温装置供电，之后RS485数据接口接一个RS485转TTL模块，通过设置软串口与Arduino通信。

编写如下程序：

#include <SoftwareSerial.h>
unsigned char item[8] = {0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0xC4, 0x0B};  //16进制测温命令
String data = ""; // 接收到的16进制字符串
SoftwareSerial tempSerial(8, 7);  // RX, TX

float getTemp(String temperature);  // 函数声明

void setup()
{
  tempSerial.begin(9600);
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
  delay(500);  // 放慢输出频率
  for (int i = 0 ; i < 8; i++) {  // 发送测温命令
    tempSerial.write(item[i]);   // write输出
  }
  delay(100);  // 等待测温数据返回
  data = "";
  while (tempSerial.available()) {//从串口中读取数据
    unsigned char in = (unsigned char)tempSerial.read();  // read读取
    Serial.print(in, HEX);
    Serial.print(',');
    data += in;
    data += ',';
  }

  if (data.length() > 0) { //先输出一下接收到的数据
    Serial.println();
    Serial.println(data);
    Serial.print(getTemp(data));
    Serial.println("Temp");
  }
}

float getTemp(String temp) {
  int commaPosition = -1;
  String info[9];  // 用字符串数组存储
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    commaPosition = temp.indexOf(',');
    if (commaPosition != -1)
    {
      info[i] = temp.substring(0, commaPosition);
      temp = temp.substring(commaPosition + 1, temp.length());
    }
    else {
      if (temp.length() > 0) {  // 最后一个会执行这个
        info[i] = temp.substring(0, commaPosition);
      }
    }
  }
  return (info[3].toInt() * 256 + info[4].toInt()) / 10.0;
}

串口监视器输出解析后的温度数据：

第一行是十六进制的输出，第二行是十进制输出，第三行才是解析后的温度值。

将GPS模块和测温模块集成

#include <SoftwareSerial.h>

// 配置软串口
SoftwareSerial gpsSerial(4, 3);  // RX, TX
SoftwareSerial bleSerial(6, 5);  // RX, TX
SoftwareSerial tempSerial(8, 7);  // RX, TX

// 变量声明
String command = "";  // 用户发送的命令
unsigned char tempCommand[8] = {0x01, 0x03, 0x00, 0x00, 0x00, 0x02, 0xC4, 0x0B};  //16进制测温命令
String tempData = ""; // 接收到的16进制字符串
String gngga = "";  // 读取到的GNGGA信息
String info[15];  // 存储GPS数据

// 函数声明
float getTemp(String temperature);  // 获取温度值函数声明
String getTime(); // 获取北京时间
String getLat(); // 获取纬度dd.mmssss
String getLng(); // 获取经度dd.mmssss
String getStatus(); // 获取当前定位状态，0=未定位，1 = 非差分定位，2=差分定位

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  gpsSerial.begin(38400);
  bleSerial.begin(9600);
  tempSerial.begin(9600);
}
void loop() {
  bleSerial.listen();
  command = "";
  while (bleSerial.available() > 0) {
    command += char(bleSerial.read());
    delay(10);
  }
  if (command.length() > 0) {
    Serial.println("command:" + command);
    //在这里进行命令的解析
    if (command.equals("0")) { // 获取gps数据
      Serial.println("获取GPS数据");
      gpsSerial.listen();  // 监听GPS串口
      gngga = "";
      delay(200);  // 延迟等待GPS数据进入串口
      while (gpsSerial.available() > 0) {
        gngga += char(gpsSerial.read());
        delay(1);
      }
      if (gngga.length() > 0) {
        Serial.println(gngga);
        int commaPosition = -1;
        for (int i = 0; i < 15; i++) {
          commaPosition = gngga.indexOf(',');
          if (commaPosition != -1)
          {
            info[i] = gngga.substring(0, commaPosition);
            gngga = gngga.substring(commaPosition + 1, gngga.length());
          }
          else {
            if (gngga.length() > 0) {  // 最后一个会执行这个
              info[i] = gngga.substring(0, commaPosition);
            }
          }
        }
        Serial.println("time: " + getTime());
        Serial.println("lat: " + getLat());
        Serial.println("lng: " + getLng());
        Serial.println("status: " + getStatus());
        bleSerial.println(getTime() + ',' + getLat() + ',' + getLng());
      }
    } else if (command.equals("1")) { // 获取温度数据
      Serial.println("获取温度数据");
      tempSerial.listen();  // 监听温度串口
      for (int i = 0 ; i < 8; i++) {  // 发送测温命令
        tempSerial.write(tempCommand[i]);   // write输出
      }
      delay(100);  // 等待测温数据返回
      tempData = "";
      while (tempSerial.available()) {//从串口中读取数据
        unsigned char in = (unsigned char)tempSerial.read();  // read读取
        Serial.print(in, HEX);
        Serial.print(',');
        tempData += in;
        tempData += ',';
      }
      if (tempData.length() > 0) { //先输出一下接收到的数据
        float temp = getTemp(tempData);
        Serial.println();
        Serial.println(tempData);
        Serial.println(temp);
        bleSerial.println(temp);
      }
      tempSerial.end();
    }
    else {
      Serial.println("命令无效！");
      bleSerial.println("命令无效！");
    }
  }
}

float getTemp(String temp) {
  int commaPosition = -1;
  String info[9];  // 用字符串数组存储
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    commaPosition = temp.indexOf(',');
    if (commaPosition != -1)
    {
      info[i] = temp.substring(0, commaPosition);
      temp = temp.substring(commaPosition + 1, temp.length());
    }
    else {
      if (temp.length() > 0) {  // 最后一个会执行这个
        info[i] = temp.substring(0, commaPosition);
      }
    }
  }
  return (info[3].toInt() * 256 + info[4].toInt()) / 10.0;
}

String getTime() {
  return info[1];
}

String getLat() {
  return info[2];
}

String getLng() {
  return info[4];
}

String getStatus() {
  return info[6];
}

串口输出：

蓝牙输出：