空感传感器通讯协议
一、概述
空感传感器是一个包括温度、湿度、PM2.5、C02、VOC等多种空气传感器组成的集成设备。空感传感器的通信协议采用标准MODBUS-RTU协议，本协议规定了网关与空感传感器之间在应用层的通信协议。
二、物理接口
标准异步串行RS485通讯口。
数据传输缺省速率为：9600bps。
数据传输格式：N，8，1。
说明：网关读写空感传感器的时间间隔不小于500ms，推荐值1s。
三、MODBUS RTU通信协议详述
3.1 命令报文格式
（１）主机发送命令
（２）空感传感器返回信息
说明：
每一个数据用两个字节整数表示，高位在前，低位在后。CRC16 位校验，低位在前，高位在后。
3.2 空感传感器报文信息
（１）04H功能码：空感传感器
说明：
每一个数据用两个字节整数表示，高位在前，低位在后。
带符号整数范围-32768～32767，上传数据需除以十，负数用补码表示。如温度上传16进制0xFF9C，高位为１，表示负数，表示-10.0℃。
如温度上传16进制0x00FA，对应十进制250，表示25.0℃。
如湿度上传16进制0x0258，对应十进制600，表示60.0％。
四．调试案例
4.1 空感传感器的地址为1，读所有数据为：
4.1.1 下发命令：
01 04 0000 0005 71CB （读从数据起始地址为0000H开始的5个模拟量）
空感传感器器返回命令如下：
01 04 04,温度H，温度L，湿度H，湿度L，PM2.5H，PM2.5L，CO2H，CO2L，VOCH，VOCL，CRCL，CRCH。
4.1.2 只读温度数据时：
上位机发送： 01 04 0000 0001 600A（读从数据起始地址为0000H开始的1个模拟量）
下位机返回： 01 04 02,温度H，温度L,CRCL，CRCH。
4.1.3 只读湿度数据时：
上位机发送： 01 04 0001 0001 31CA（读从数据起始地址为0001H开始的1个模拟量）
下位机返回： 01 04 02,湿度H，湿度L,CRCL，CRCH。
4.2 地址为2时：
上位机发送： 02 04 0000 0002 71F8（读从数据起始地址为0000H开始的2个模拟量）
下位机返回： 02 04 04,温度H，温度L，湿度H，湿度L，CRCL，CRCH。
各种温度传感器分类及其原理
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。众所周知，日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化，在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1.热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体A和B 组成一个回路，其两端相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端或热端，另一端温度为TO,称为自由端(也称参考端或冷端，则回路中就有电流产生，如图2-1(a所示，即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个：其一，当有电流流过两个不同导体的连接处时，此处便吸收或放出热量(取决于电流的方向， 称为珀尔帖效应；其二，当有电流流过存在温度梯度的导体时，导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向，称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势EAB(T，T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势， 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关，而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势：热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时，在断开处a，b 之间便有一电动势差△ V，其极性和大小与回路中的热电势一致，如图 2-1(b所示。并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B 为负极。实验表明，当△ V很小时，△ V与厶T成正比关系。定义△ V对厶T 的微分热电势为热电势率，又称塞贝克系数。
AIBUS通讯协议说明（V7.0） AIBUS是厦门宇电自动化科技有限公司为AI系列显示控制仪表开发的通讯协议，能用简单的指令实现强大的功能，并提供比其它常用协议（如MODBUS）更快的速率（相同波特率下快3-10倍），适合组建较大规模系统。AIBUS采用了16位的求和校正码，通讯可靠，支持4800、9600、19200等多种波特率，在19200波特率下，上位机访问一台AI-7/8系列高性能仪表的平均时间仅20mS，访问AI-5系列仪表的平均时间为50mS。仪表允许在一个RS485通讯接口上连接多达80台仪表（为保证通讯可靠，仪表数量大于60台时需要加一个RS485中继器）。AI系列仪表可以用PC、触摸屏及PLC作为上位机，其软件资源丰富，发展速度极快。基与PC的上位机软件广泛采用WINDOWS作为操作环境，不仅操作直观方便，而且功能强大。最新的工业平板触摸屏式PC的应用，更为工业自动化带来新的界面。这使得AIDCS系统价格大大低于传统DCS系统，而性能及可靠性也具备比传统DCS系统更优越的潜力，V7.X版本AI-7/8系列仪表允许连续写参数，写给定值或输出值，可利用上位机将仪表组成复杂调节系统。 一、接口规格 AI系列仪表使用异步串行通讯接口，接口电平符合RS232C或RS485标准中的规定。数据格式为1个起始位，8位数据，无校验位，1个或2个停止位。通讯传输数据的波特率可调为4800~19200 bit/S，通常用9600 bit/S，单一通讯口所连接仪表数量大于40台或需要更快刷新率时，推荐用19200bit/S，当通讯距离很长或通讯不可靠常中断时，可选4800bit/S。AI仪表采用多机通讯协议，采用RS485通讯接口，则可将1~80台的仪表同时连接在一个通讯接口上。 RS485通讯接口通讯距离长达1KM以上（部分实际应用已达3-4KM），只需两根线就能使多台AI仪表与计算机进行通讯，优于RS232通讯接口。为使用普通个人计算机PC能作上位机，可使用RS232/RS485或USB/RS485型通讯接口转换器，将计算机上的RS232通讯口或USB口转为RS485通讯口。宇电为此专门开发了新型RS232/RS485及USB/RS485转换器，具备体积小、无需初始化而可适应任何软件、无需外接电源、有一定抗雷击能力等优点。 按RS485接口的规定，RS485通讯接口可在一条通讯线路上连接最多32台仪表或计算机。需要联接更多的仪表时，需要中继器，也可选择采用75LBC184或MAX487等芯片的通讯接口。目前生产的AI仪表通讯接口模块通常采用75LBC184，这种芯片具备一定的防雷击和防静电功能，且无需中继器即可连接约60台仪表。 AI仪表的RS232及RS485通讯接口采用光电隔离技术将通讯接口与仪表的其他部分线路隔离，当通讯线路上的某台仪表损坏或故障时，并不会对其它仪表产生影响。同样当仪表的通讯部分损坏或主机发生故障时，仪表仍能正常进行测量及控制，并可通过仪表键盘对仪表进行操作，工作可靠性很高。16位校验码的正确性是简单奇偶校验的30000倍，基本能保证数据可靠性。并且同一网络上有其他公司也采用主从方式通讯的产品时，如PLC、变频器等，多数情况下AI系列仪表都不会受其它公司产品通讯干扰，不会产生采集数据混乱或无法通讯的问题。但是AI仪表协议并不能保证其它公司产品能否正常工作，所以除非万不得已，不应将AI仪表与其它产品混在一个RS485通讯总线上，而应分别使用不同的总线。 二、通讯指令 AI仪表采用16进制数据格式来表示各种指令代码及数据。AI仪表软件通讯指令经过优化设计，标准的通讯指令只有两条，一条为读指令，一条为写指令，两条指令使得上位机软件编写容易，不过却能100%完整地对仪表进行操作；标准读和写指令分别如下： 读：地址代号+52H（82）+要读的参数代号+0+0+校验码 写：地址代号+43H（67）+要写的参数代号+写入数低字节+写入数高字节+校验码 地址代号：为了在一个通讯接口上连接多台AI仪表，需要给每台AI仪表编一个互不相同的通讯地址。有效的地址为0~80（部分型号为0~100），所以一条通讯线路上最多可连接81台AI仪表，仪表的通讯地址由参数Addr决定。仪表内部采用两个重复的128~208（16进制为80H~D0H）之间数值来表示地址代号，由于大于128的数较少用到（如ASC方式的协议通常只用0-127之间的数），因此可降低因数据与地址重复造成冲突的可能性。
1、概述 1．1 引言 通讯规约详细描述了本机通讯的读、写命令格式及信息和数据的定义，以便第三方开发使用。 1. 2 电气特点及符合标准 1) 连接上位机的主通信接口，采用标准串行通讯口，使用接线端子。 2) 信息传输方式为异步方式，字节格式为起始位1位，数据位8位，停止位1位，无校验。 3) 数据传输速率1200b/s, 2400b/s, 4800b/s, 9600b/s, 19200b/s可选,缺省为9600b/s。 4) 符合MODUBS RTU 协议标准。 2、MODBUS RTU通信协议详述 2．1 协议基本规则 以下规则确定在回路控制器和其他串行通信回路中设备的通信规则。 1）所有通讯回路都应遵照主/从方式。依照这种方式，数据可以在一个主站(如：PC)和多个子站之间传递。 任何一次通讯都不能从子站开始。 2）主站将初始化和控制在通讯回路上传递的所有信息。 3）所有回路上的传送均分为两种方式： A) 主/从传送 B) 从/主传送 4）在回路上的所有通讯都以“信息帧”方式传递。 如果主站或子站接收到含有未知命令的信息帧，则不予以响应 “信息帧”就是一个由字节构成的字符串(最多255个字节)，是由信息头和发送的编码数据构成标准的异步串行数据，该通讯方式也与RTU通讯规约相兼容。 2．2信息帧结构描述 每个信息帧组成如下： 3、字节格式 通讯传输为异步方式，并以字节为单位。在主站和子站之间传递的每一个字节帧都是10位(无校验位)的串行数据流。 字节帧格式： 4、命令报文格式 4. 1读数据： 主站发送
返回： 5 如：带符号整数范围 -32768---32767 上传数据需除十，正数的范围为16进制0X0000-0X7FFF，负数采用正数的补码方式传输,其范围为16进制0X8000-0XFFFF， 如: 湿度上传16进制 0X0311，对应十进制785，表示78.5% 温度上传16进制 0X00FF，对应十进制255，表示25.5℃ 温度上传16进制 0XFF9B，对应十进制100(0XFFFF-0XFF9B=0X64), 表示-10.0℃ 6、网络采样定时 温湿度传感器中，上位机读取数据每次间隔时间不小于500ms,推荐值1s。 7、命令举例： 读取温度湿度数据： 上位机发送：01 04 00 00 00 02 71 CB （温湿度地址为1，寄存器起始地址为0，读2个字节） 下位机返回：01 04 04,温度H，温度L，湿度H，湿度L，CRCL，CRCH。 只读温度数据： 上位机发送： 01 04 00 00 0 001 31 CA（温湿度地址为1，寄存器起始地址为0，读1个字节） 下位机返回： 01 04 02,温度H，温度L,CRCH，CRCL。 只读湿度数据： 上位机发送： 01 04 00 01 0 001 60 0A（温湿度地址为1，寄存器起始地址为1，读1个字节） 下位机返回： 01 04 02,湿度H，湿度L,CRCH，CRCL。 设置地址： 上位机发送：01 06 00 64 00 02 49 D4（温湿度原地址1改为2） 下位机返回：01 06 00 64,地址H,地址L, CRCL，CRCH。
A、读取数据(标准moｄbｕｓ协议） 地址默认为0ｘ0１,可以更改 1、读取数据 主机呼: ０１03 00 0０００ 01 840A 从机答: 0103 02 ＸX ＸX XＸ XX 上面02，XX等均为一个字节。数据为两个字节，高位字节在前。每帧的开头和结尾至少有３。5个字节时间的间隔. 2。读设备地址 ００20 CＲC (4个字节）(读取:00 2０ 0068) 00 20 Adress CRC （5个字节) 3．写设备地址 ０0 10 Adresｓ CRC (5个字节)（地址设为01:00 10 ０1 BD C0) 00 10CＲＣ?(4个字节）（返回：00 100０ 7Ｃ) 说明: １.读写地址命令的地址位必须是０0。 2。Adｒess为1个字节,范围为0－25５。 用户在为主机编程时,除了站号（地址)和ＣＲＣ校验码之外，其它字节的字符均采用上面的内容不变。主机格式中的读取点数为0１。从机回答帧中的功能码(03）和读单元字节数(０1）不变。
计算CＲC码的步骤: 1、预置16位寄存器为十六进制FFFＦ(即全为1）。称此寄存器为ＣRＣ寄存器; 2、把第一个8位数据与16位CRC寄存器的低位相异或,把结果放于CRＣ寄存器; 3、把寄存器的内容右移一位（朝低位)，用0填补最高位，并检查右移后的移出位; ４、如果最低位为0：重复第３步（再次移位） 如果最低位为1:CＲC寄存器与多项式A0０1(１0１００000 ０000 ００01）进行异或； 5、重复步骤3和４,直到右移8次，这样整个8位数据全部进行了处理; 6、重复步骤２到步骤5,进行下一步8位数据的处理; ７、最后得到的CＲＣ寄存器即为CRＣ码; 8、将ＣＲC结果放入信息帧时，将高低位交换,低位在前。 //*＊**＊*＊****＊＊**＊＊**＊＊＊＊＊**＊＊＊＊****＊*＊＊＊*＊***＊**＊＊＊＊****＊＊＊**＊＊＊*＊*＊**********＊*＊**＊***＊＊＊***＊*** //*＊名称：CRC16 //**说明:CＲＣ效验函数 ／/**形参：*p效验帧的指针帧长 dataｌen /／**返回值：效验字 /／*＊**＊＊＊***＊*＊＊＊＊**＊****＊*＊**＊***＊＊*＊****＊＊*＊*＊**＊＊*＊***＊＊****＊****＊＊＊＊＊*＊***＊**＊＊＊*＊**＊＊**＊*＊＊＊* ｕｎsignedｉnt CRC16（ｕnsigned chａr ＊ p, ｕint16 ｄaｔalen ) { unｓignｅd cｈar ＣRC16Lｏ,ＣRC16Hi,CL,CH，SaveHi，SａvｅLｏ； ｉｎt i,Flag; CRＣ16Lo =0ｘFF； CRC１6Hｉ＝ 0xFF; ＣL ＝ 0x01； CH= 0ｘＡ０; ｆor（ｉ=０；i
D RIVER L IST FOR G3,D ATA S TATION P LUS AND M ODULAR C ONTROLLER Current as of April 2011 Ethernet Drivers ?
温度传感器的常见分类温度传感器应用大全 温度传感器在我们的日常生活中扮演着十分重要的角色，同时它也是使用范围最广，数量最多的传感器。关于它你了解多少呢？本文主要介绍的就是各种温度传感器的分类及其原理，温度传感器的应用电路。 温度传感器从17世纪温度传感器首次应用以来，依次诞生了接触式温度传感器，非接触式温度传感器，集成温度传感器，近年来在智能温度传感器在半导体技术，材料技术等新技术的支持下，温度传感器发展迅速，由于智能温度传感器的软件和硬件的合理配合既可以大大增强传感器的功能、提高传感器的精度，又可以使温度传感器的结构更为简单和紧凑，使用也更加方便。 1、热电偶传感器： 两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电势EAB(T，T0)是由接触电势和温差电势合成的，接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势，此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关，当有两种不同的导体和半导体A和B组成一个回路，其相互连接时，只要两结点处的温度不同，一端温度为T，称为工作端，另一端温度为TO，称为自由端，则回路中就有电流产生，即回路中存在的电动势称为热电动势，这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 2、热敏电阻传感器： 热敏电阻是敏感元件的一类，热敏电阻的电阻值会随着温度的变化而改变，与一般的固定电阻不同，属于可变电阻的一类，广泛应用于各种电子元器件中，不同于电阻温度计使用纯金属，在热敏电阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物，正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件，热敏电阻通常在有限的温度范围内实现较高的精度，通常是-90℃?130℃。 3、模拟温度传感器： HTG3515CH是一款电压输出型温度传感器，输出电流1～3.6V，精度为±3％RH，0～100％RH相对湿度范围，工作温度范围-40～110℃，5s响应时间，0±1％RH迟滞，是一个带
RS232Profibus协议转换器使用说明 RS232-Profibus 协议转换器 使用说明（V2.2） 首先感谢您选用我们的产品，您的支持和鼓励是我们前进的源动力。 本模块是PROFIBUS-DP现场总线协议与RS232(ASCII)协议之间相互转换的桥。可以实现PROFIBUS-DP数据与RS232数据之间相互转换。字节数据是以8位ASCII码方式编码，由ASCII码字符串组成的报文构成用户的自定义协议。本说明书为RS232-Profibus协议转换模块（版本V2.2）的使用说明。 一、模块设置： 1、RS232通信波特率设置： 在组态软件里，通过选择设备参数（device-specific parameter）设置RS232通信波特率，可设定为：1.2Kbps、2.4Kbps、4.8Kbps、9.6Kbps、19.2Kbps。缺省为：4.8Kbps。此处设定的通信波特率与RS232设备设定的必须一致。 2、RS232通信字符格式设置： 在组态软件里，通过选择设备参数（device-specific parameter）设置通信字符格式，可设定为： ⑴一个起始位、八个数据位，一个停止位。 ⑵一个起始位、八个数据位，一个奇效验位、一个停止位。 ⑶一个起始位、八个数据位，一个偶效验位、一个停止位。 缺省为：一个起始位、八个数据位，一个停止位。 此处设定的字符格式与RS232设备设定的必须一致。因2个停止位的设备目前市面极少存在，且取消奇效验位改为2个停止位没有意义，故网关不支持2个停止位的格式。如果需要2位停止位格式的定义，请在定货时说明。 组态软件中RS232通信字符格式设置
竭诚为您提供优质文档/双击可除 rs485总线通讯协议 篇一：Rs485通讯协议说明 摘要：阐述了Rs-485总线规范，描述了影响Rs-485总线通信速率和通信可靠性的三个因素，同时提出了相应的解决方法并讨论了总线负载能力和传输距离之间的具体关系。 关键词：Rs-485现场总线信号衰减信号反射 当前自动控制系统中常用的网络，如现场总线can、profibus、inteRbus-s以及aRcnet的物理层都是基于 Rs-485的总线进行总结和研究。 一、eiaRs-485标准 在自动化领域，随着分布式控制系统的发展，迫切需要一种总线能适合远距离的数字通信。在Rs-422标准的基础上，eia研究出了一种支持多节点、远距离和接收高灵敏度的Rs-485总线标准。 Rs-485标准采有用平衡式发送，差分式接收的数据收发器来驱动总线，具体规格要求： 接收器的输入电阻Rin≥12kΩ 驱动器能输出±7V的共模电压
输入端的电容≤50pF 在节点数为32个，配置了120Ω的终端电阻的情况下，驱动器至少还能输出电压1.5V（终端电阻的大小与所用双绞线的参数有关） 接收器的输入灵敏度为200mV（即（V+）-（V-）≥0.2V，表示信号“0”；（V+）-（V-）≤-0.2V，表示信号“1”）因为Rs-485的远距离、多节点（32个）以及传输线成本低的特性，使得eiaRs-485成为工业应用中数据传输的首选标准。 二、影响Rs-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素 1、在通信电缆中的信号反射 在通信过程中，有两种信号因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射，如图1所示。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻，如图2所示。
智能传感器通讯协议 长度=[帧代号1]+[功能码2]+[地址段2]+[数据n]+[CRC 校验2]地址段位目标传感器的地址，高8位在前。数据由不同的帧代号决定。 CRC 校验从长度开始到数据段结束，校验产生的16位CRC ，低8位在前 返回数据 内容通道数保留通道数据长度 1 1 通道数*4 通道数据对照表： 传感器通道1通道2通道3备注 空气温湿度null 温度湿度溶解氧原始值 温度 工程值 pH EC 水位 例如： 空气温湿度的通道数为3，通道顺序为：1NULL ，2温度，3湿度溶解氧的通道数量为3，通道顺序：1原始值，2温度，3工程值 示例 目标地址65500 88FB FA 08040101FF DC 010648FC FC 目标地址1200 88FB FA 0804010104B0015A B9FC FC CRC 校验生成函数 /********************************************************Name:u16GetUniBusCrc 协议帧格式 说明帧头方向长度帧代号功能码地址段数据CRC 帧尾长度211 122 N 2 2发起88FB FA 10101下发数据FC FC 应答 88FB AF 1 0101 返回数据 FC FC 读取数据 说明方向帧长度帧代号功能码地址段数据长度11 122 1发起FA 04010101应答AF 04 0101返回数据
*Description:生成UniBus协议的CRC校验码 *Parameter:uint8*pu8FrmBuffer校验数据缓存 *uint8u8DataLen数据长度 *Return:uint16u16CrcData;CRC校验码 *Author:yl *Data:2009-07-08 *Last reviser: *Last Data: ********************************************************/ uint16u16GetCrcData_UniBus(uint8*pu8FrmBuffer,uint16u16DataLen) { uint16u16CrcData; int8u8MSBInfo; uint16u16Index; uint8u8Index; u16CrcData=0xFFFF; for(u16Index=0;u16Index
各种温度传感器分类及其原理.
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端 或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电 动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。 与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量(取决 于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同 的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。 温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。 无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T
目录 一、RS232的串口通讯 (2) 应用 (2) 工作方式 (2) 接口标准 (2) 电路组成 (3) 概述 (3) 简介 (3) 二、RS485串行通讯 (3) 简介 (3) 接口 (4) 电缆 (4) 布网 (5) 区别 (5) 三、串行通信 (6) 概念 (6) 分类 (7) 同步通信 (7) 异步通信 (7) 特点 (7) 形式和标准 (7) 调幅方式 (7) 调频方式 (8) 数字编码方式 (8) 数据传输率 (8) 发送时钟和接收时钟 (9) 异步通信协议 (9) 通信协议 (10) 普遍协议 (10) USB (11) IEEE 1394 (11) 相关应用 (12) 四、通讯协议 (12) 简介 (12) 详细介绍 (13) TCP/IP (13) IPX/SPX (13) NetBEUI (14) 通信协议 (14) RS-232-C (14) RS-449 (14) V.35 (15) X.21 (15) HDLC (15) 管理协议 (15) SNMP (15) PPP (16)
一、RS232的串口通讯 应用 随着计算机系统的应用和微机网络的发展，通信功能越来越显得重要.这里所说的通信是指计算机与外界的信息交换.因此，通信既包括计算机与外部设备之间，也包括计算机和计算机之间的信息交换.由于串行通信是在一根传输线上一位一位的传送信息，所用的传输线少，并且可以借助现成的电话网进行信息传送，因此，特别适合于远距离传输.对于那些与计算机相距不远的人－机交换设备和串行存储的外部设备如终端、打印机、逻辑分析仪、磁盘等，采用串行方式交换数据也很普遍.在实时控制和管理方面，采用多台微机处理机组成分级分布控制系统中，各CPU 之间的通信一般都是串行方式.所以串行接口是微机应用系统常用的接口。许多外设和计算机按串行方式进行通信，这里所说的串行方式，是指外设与接口电路之间的信息传送方式，实际上，CPU 与接口之间仍按并行方式工作. 工作方式 由于CPU 与接口之间按并行方式传输，接口与外设之间按串行方式传输，因此，在串行接口中，必须要有" 接收移位寄存器" （串→并）和" 发送移位寄存器" （并→串）. 在数据输入过程中，数据1 位1 位地从外设进入接口的" 接收移位寄存器",当" 接收移位寄存器" 中已接收完1 个字符的各位后，数据就从" 接收移位寄存器" 进入" 数据输入寄存器" . CPU 从" 数据输入寄存器" 中读取接收到的字符.（并行读取，即D7~D0 同时被读至累加器中）. " 接收移位寄存器" 的移位速度由" 接收时钟" 确定. 在数据输出过程中，CPU 把要输出的字符（并行地）送入" 数据输出寄存器"," 数据输出寄存器" 的内容传输到" 发送移位寄存器",然后由" 发送移位寄存器" 移位，把数据1 位 1 位地送到外设. " 发送移位寄存器" 的移位速度由" 发送时钟" 确定. 接口中的" 控制寄存器" 用来容纳CPU 送给此接口的各种控制信息，这些控制信息决定接口的工作方式. " 状态寄存器" 的各位称为" 状态位",每一个状态位都可以用来指示数据传输过程中的状态或某种错误.例如，用状态寄存器的D5 位为"1" 表示" 数据输出寄存器" 空，用D0 位表示" 数据输入寄存器满",用D2 位表示" 奇偶检验错" 等. 能够完成上述" 串<- -> 并" 转换功能的电路，通常称为" 通用异步收发器" (UART ：Universal Asynchronous Receiver and Transmitter），典型的芯片有：Intel 8250/8251,16550 接口标准 ⑴实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。
线路设备——传感器485传输协议V2.02.821 1.技术指标 ?输入电压（VDC）：8～26 ?波特率（bps）：9600 ?传感器接口类型：RS485 ?工作温度（℃）：-40～85 ?其它技术参数按合同要求制作 2.帧结构 表1-1 帧结构定义 帧头报文长度传感器类型通讯地址帧类型报文类型报文内容校验位2 Bytes 2 Bytes 1 Byte 1 Bytes 1 Byte 1 Byte 变长1Byte 表1-1各参数定义如下： a)帧头：固定为0xBB71。 b)报文长度：指帧字节数（含帧头和校验位）。 c)通讯地址：RS485通讯地址，2个字节分配如下： 第一个字节为传感器类型，定义如下： 表1-2 传感器类型定义 气象站双轴倾角 传感器 光纤盐密拉力传感器集成式拉力倾角 温湿度气压 传感器 图像传感器 0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 0x10 第二个字节为传感器地址字节，不同传感器系列可以具有相同的传感器地址字节。 d)帧类型：按功能对数据帧进行区分、标识，具体定义见下表。 表1-3 帧类型定义 序号帧类型值含义 1 0xAE(<<) 上传报文（设备←传感器） 2 0xAF(>>) 下发报文（设备→传感器）
e)报文类型： 表1-4 报文类型定义 序号 报文类型值 含义 备注 1 0x01 设置地址 2 0x02 查询地址 仅限于总线上只有一个同类型的传感器时使用 3 0x03 设置工作方式 4 0x04 查询工作方式 5 0x05 读取即时数据 6 0x06 读取平均数据 本规范版本仅对气象站有效 注：对拉力、倾角、风速等传感器而言，存在零值标定和斜率校准等控制指令，这些指令只允许在出厂调试时使用，不允许设备运行过程中发送，因此在本文件中不进行规范。 f)报文内容：数据长度不定，具体定义参考第3节。 g)校验位：累加和校验，包括报文中除校验位外的所有报文数据，取末尾字节。 3.帧数据排列格式 整形（占2bytes）、长整形（占4bytes），均采用高字节在前、低字节在后的方式存储。 除特殊说明，各传感器上传的采样数据均采用浮点数（占4bytes），采用高字节在前、低字节在后的方式存储。 4.数据报文格式 4.1.1.设置传感器地址命令：0x01 传感器地址设置报文格式见下表： 表3-1 传感器地址设置报文格式 序号报文名称长度（Byte）定义 1 帧头 2 帧头：0xbb71 2 报文长度 2 0x000a 3 通讯 地址传感器类型 1 参见表1-2 4 传感器地址 1 5 帧类型 1 0xAF（参见表1-3） 6 报文类型 1 0x01（参见表1-4） 7 报文内容 1 传感器新地址（1字节） 8 校验位 1 累加和 响应方式的数据报文格式见下表： 表3-2 响应方式的数据报文格式
◆HSC-系列 1.1、HSC-DPM－通讯协议转换模块(Profibus-DP转Modbus) HSC-DPM用于 Profibus 现场总线与Modbus 设备之间交换数据，采用 Profibus 专用芯片，支持所有Profibus-dp 现场总线系统。 主要特点 ● 通讯 1 口：Profibus-DP 从站通讯方式，支持连接到 PLC、DCS、计算机等多种主站； ●通讯口 2：Modbus RTU/ASCII 主/从可选 ● Profibus-DP 通讯速率：9.6Kbps～6 Mbps 自适应波特率选择； ● Modbus 通讯速率：4.8Kbps～115.2bps 用户参数软件设置(Hsconfig)； ● 连接从 Modbus 设备数量：最多 10 个； ● 交换数据：可选指定范围的交换数据量，具备通讯故障信息输出（占 1 个输入字）； ●通讯回路相互隔离，隔离电压 1KV 且均带 TVS 防雷击、过流自恢复保险保护； ● 24VDC 输入电源极性保护。 HSC-DPM应用示意图 1.2、HSC-CAM （CAN 转MODBUS） 1.3、HSC-CCM（CC－LINK转MODBUS CAN 转MODBUS） 2、HSC-OTE (Profibus－dp／RS485) 电气接口转换光纤接口模块 用于Profibus/RS485 现场总线,将电气通讯接口转换为光纤通讯(单模、多模)，提高分布式IO系统的抗干扰性能和通讯距离，支持Profibus-dp现场总线系统和普通 RS-485 的透明高速传输。
主要参数 ●多模 62.5/125um、50/125um 传输距离 0 ～ 4km ●单模 9/125、10/125、8.3/125um 传输距离 0 ～ 12km ●通讯速率 0～5MBps 可选 ●光纤接口 标配 ST 接头(可选配 SC、 FC 接头) ●通讯回路相互隔离，隔离电压 1KV 且均带 TVS 防雷击、过流自恢复保险保护； ●电源输入DC 9～30V 宽范围电源输入、防雷击和电源反接保护。 ●工作温度 -40 ～ + 85 ℃ HSC-OTE应用示意图 HSC-DPM和HSC-OTE尺寸图
各种温度传感器分类及其原理 温度传感器是检测温度的器件,其种类最多,应用最广,发展最快。众所周知,日常使用的材料及电子元件大部分特性都随温度而变化, 在此我们暂时介绍最常用的热电阻和热电偶两类产品。 1. 热电偶的工作原理 当有两种不同的导体和半导体 A 和 B 组成一个回路,其两端相互连接时,只要两结点处的温度不同,一端温度为 T ,称为工作端或热端,另一端温度为 TO ,称为自由端 (也称参考端或冷端,则回路中就有电流产生,如图 2-1(a所示,即回路中存在的电动势称为热电动势。这种由于温度不同而产生电动势的现象称为塞贝克效应。与塞贝克有关的效应有两个:其一, 当有电流流过两个不同导体的连接处时, 此处便吸收或放出热量 (取决于电流的方向 , 称为珀尔帖效应;其二,当有电流流过存在温度梯度的导体时,导体吸收或放出热量 (取决于电流相对于温度梯度的方向 ,称为汤姆逊效应。两种不同导体或半导体的组合称为热电偶。热电偶的热电势 EAB(T, T0 是由接触电势和温差电势合成的。接触电势是指两种不同的导体或半导体在接触处产生的电势, 此电势与两种导体或半导体的性质及在接触点的温度有关。温差电势是指同一导体或半导体在温度不同的两端产生的电势, 此电势只与导体或半导体的性质和两端的温度有关, 而与导体的长度、截面大小、沿其长度方向的温度分布无关。无论接触电势或温差电势都是由于集中于接触处端点的电子数不同而产生的电势, 热电偶测量的热电势是二者的合成。当回路断开时,在断开处 a , b 之间便有一电动势差△ V ,其极性和大小与回路中的热电势一致,如图 2-1(b所示。并规定在冷端,当电流由 A 流向 B 时, 称 A 为正极, B 为负极。实验表明,当△ V 很小时,△ V 与△ T 成正比关系。定义△ V 对△ T 的微分热电势为热电势率, 又称塞贝克系数。塞贝克系数的符号和大小取决于组成热电偶的两种导体的热电特性和结点的温度差。 2. 热电偶的种类
220仪表通讯协议说明 220采用485通讯接口，执行Modbus-RTU协议，数据位8位，停止位2位，无校验。具体由参数27(通讯模式，设定为1)、参数28(机码)和参数29(波特率)设定。仪表支持02读开入命令，03读参数命令，05开关输出命令，单字节写命令和0x10多字节写命令。 1. 02读开入命令 格式：01 02 00 00 00 04 crc0 crc1 返回01 02 01 Data crc0 crc1 读取00开始的4个开入状态Data为开入状态，每个位代表一个开入 220仪表有4个输入。 2. 03读参数命令 格式：01 03 00 00 00 01 84 0A 返回01 02 02 03 04 crc0 crc1 读00开始的1个字返回2个字节0304 仪表参数地址见下面的附表。 3. 05命令 格式：01 05 00 01 ff 00 crc0 crc1 返回格式一样 05命令可以实现开关量输出控制，报警复位，恢复出厂等。具体功能见下附表。 4. 06和0x10命令 格式：01 10 00 00 00 02 04 01 02 03 04 crc0 crc1 返回01 10 00 00 00 02 crc0 crc1 修改00开始的2个字为0102 0304 01 06 00 00 01 02 CRC0 CRC1 返回一样 修改00地址参数为0102 注意仪表的参数都是有int和long型的，int型参数，每个参数占用一个地址，1个字长。Long型参数，每个参数占用2个地址，2个字的长度！
注：除了上述数据外，仪表的参数表中所有参数都可以通讯读取或者修改,所有实时数据都可以读取。
目前在企业信息化、楼宇BAS、工控项目中监控设备种类繁多，系统联网中通信协议的多样化问题，越来越突出，已严重影响到自动化系统的性能、工期、成本和系统稳定，解决自动化系统通信协议的转换及通信标准化的问题意义重大。 PC-GATEWAY网关服务器的核心软件是一个脱离于具体硬件设备的接口通信服务平台，依据其开放的实时数据库，可以简化系统中异种协议的转换和系统联网过程，异种协议容易接入并可转换为标准协议（如OPC方式）并与其它系统联网。 PC-GATEWAY网关服务器运行软件可运行于桌面操作系统或嵌入式操作系统中，适用于电力自动化系统及工业自动化系统。可广泛应用于发电、变电、化工、石油、楼宇、水利、冶金、机械、交通、环保等领域的企业信息化项目中。 主要功能： ◆ 实时数据采集和处理，不但可以实现串口、以太网、现场总线物理层的通信协议转换、同时在数据链路协议层的通信协议也可以相互转换； ◆ 具备将非标准通信协议转化为标准通信协议的功能，具有开放性的OPC接口； 应用方式 ◆ 网络通信数据网关：支持SNMP协议的代理与服务，方便联网； ◆ 实时数据接口站：计量现场数据管理采集站； ◆ 楼宇IBMS系统设备集成网关：实现楼宇不同厂家设备与子系统连接； ◆ 电力数据通信网关：作为电力通信前置机实现规约转换；
PC-GATEWAY产品适用于不断更新且快速变化的数据及事件处理，能够以各种方式对数据库进行各种操作，包括：数据运算处理、历史数据存储、统计处理、报警处理、服务请求等。 PC-GATEWAY产品利用实时技术为实时数据库提供时间驱动调度和资源分配算法，针对不同的应用需求和特点，采用L树索引技术、专用的内存分配和管理方法、数据字典和结构化的设计，并采用了多线程和并行处理方式等技术。 通信协议转换部分 特点： ◆ 支持串口、以太网、现场总线等多种通信方式； ◆ 提供端到端的“协议转发”方案，灵活可扩展通信口多达32个； ◆ 支持故障容错，集高可靠性、可扩展性、灵活性于一体； ◆ 支持多转多的协议转换模式，方便不同系统共享相同数据； ◆ 高效稳定的软件内核，高速数据交换通道； ◆ 支持OPC方式数据转换； ◆ 对于不便公开的保密协议，用户可利用驱动开发包自行开发采集设备的驱动程序；