温湿度传感器用户手册-RS485-V1.0

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当符毛
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1 温湿度传感器用户手册 V1. 1 功能特点 THS1 系列温湿度传感器是一款高精度高灵敏度的测量空气温度和湿度的传感器采用了进口数字温湿度传感芯片, 能直接稳定地反映现场温度湿度是符合目前国际标准的温湿度测量方法适用于科学试验温室大棚植物培养粮食仓储温室控制节水灌溉精细农业等测量具有以下有点 : 测量精度高, 响应速度快互换性好, 性能可靠通用通讯接口使用方便宽输入电压范围超低功耗, 易于长时间在线节能模式, 自动休眠, 自动唤醒功能具备电源反接保护功能带有用户 EEPROM, 可以保存用户数据可定制功能 2 技术参数技术参数信号输出类型 RS485 接口,Modbus 协议供电电压 5-36V/DC 直流最大功耗小于.1W 响应时间小于.5 秒湿度测量量程 -1%RH 湿度分辨率可调 8-12bit,(.7%RH-.4%RH) 湿度测量精度 2-8%RH 范围内为 ±3%RH; 2-8%RH 范围外小于 ±4.5%RH, 重复性 ±.1%RH, 长期漂移小于.25%RH/ 年, 温度测量量程温度分辨率可调 12-14bit,( ) 温度测量精度 5-6 范围内为 ±.3 ; 5-6 范围外小于 ±1, 重复性 ±.1, 长期漂移小于.2 / 年用户 EEPROM 512 字节, 可修改次数大于 1 万次防护等级 IP67 运行环境储存环境

2 3 电气连接 3.1 接线说明型号 RS485 接口型 Modbus 协议接线图棕色 (V+): 电源正黄色 (T+): RS485+/A/T+ 黑色 (G) : 电源地蓝色 (T-): RS485-/B/T- 灰色 (SET): 设置线注意 : 颜色以实际产品标签为准设置线 (SET): 接 V+( 电源正 ) 时上电启动模块进入设置模式不连接或者接 G( 电源地 ) 时上电启动进入运行模式不连接时绝缘处理如果忘记了模块的配置参数 Modbus 地址, 波特率, 校验位, 通讯协议等, 将导致不能与模块进行通讯为了防止这个问题, 模块有一特殊的模式称作设置模式当模块以设置模式上电启动时, 模块会以以下参数进行通讯 : 1.Modbus 地址固定为 1 2. 串行通信配置为默认值 (96bps, 校验位,8 个数据位,1 个停止位 ) 3. 通信协议为 Modbus-RTU 4. 关闭主动输出功能其它的配置参数不会因为模块进入设置模式时而改变, 当模块处于运行模式时仍会按照原来配置参数进行通讯 4 选型订购外型尺寸与安装说明 4.1 选型订购型号格式 : 字母 + 数字字母 THS 产品名称温湿度传感器第 1 位数字产品系列 1 第一代产品第 2 位数字通讯方式 RS485 接口,Modbus 协议 RTU 第 3 位数字外壳材料外壳,pcb 裸板 1 铜外壳 2 塑料外壳第 4 位数字引线形式 1 5 线制, 线长 1 米型号举例 : 如 THS111, 表示第一代温度湿度传感器,RS485 接口,Modbus 协议 RTU, 铜外壳, 标准 5 线制 - 2 -

3 4.2 外型尺寸 4.3 安装说明工作范围传感器在建议的正常范围内工作稳定工作范围 - 见下图长期暴露于条件在正常范围之外, 特别是在湿度 > 8%RH 时, 可能会暂时抵消 RH 信号 (6h 后 + 3%RH) 回到正常范围后, 它会慢慢返回朝着校准状态本身长期接触极端的条件可能会加速老化探头部分不要有遮掩物, 安装位置附近不要有干扰源, 尽量靠近被测点一般的采用水平安装或探头向下的方式固定在湿度大的地方建议采用探头向下的方式固定, 防止露水堆积在内部探头部分采用微孔透气结构, 不要用力按压以免变形保持清洁 - 3 -

4 5 Modbus 通信协议 5.1 简介 Modbus 是一种串行通信协议, 最初由 Modicon( 现为施耐德电气 ) 于 1979 年出版, 用于其可编程逻辑控制器 (PLC) Modbus 已成为事实上的标准通信协议, 现在已成为连接工业电子设备的常用手段在工业环境中使用 Modbus 的主要原因是 : 根据工业应用而开发, 公开发表和免版税, 易于部署和维护, 移动原始位或字, 而不会对供应商提出任何限制 Modbus 支持连接到同一网络的许多设备之间的通信, 例如, 测量温度和湿度的系统, 并将结果传送到计算机 Modbus 通常用于将监控计算机与远程终端单元 (RTU) 连接在监控和数据采集 (SCADA) 系统中许多数据类型都是以驱动继电器的名称命名的 : 一位物理输出被称为线圈, 一位物理输入被称为离散输入或触点自 24 年 4 月, 施耐德电气将权利转让给该组织以来,Modbus 协议的开发和更新由 Modbus 组织管理 Modbus 组织是 Modbus 兼容设备的用户和供应商协会, 主张继续使用该技术 Modbus 在工业现场中有着广泛的应用 Modbus 协议是一个主 / 从架构的协议有一个节点是主节点, 其他使用 Modbus 协议参与通信的节点是从节点每一个从设备都有一个唯一的地址通讯参数默认值为 : 波特率 96bps, 一个起始位,8 个数据位, 校验, 一个停止位通讯协议为 Modbus RTU 协议通讯参数可由设置程序或者 Modbus 命令改变请参考规范性引用文件,MODBUS 协议参考指南 Rev J,MODICON,1996 年 6 月,doc#PI_MBUS_3 5.2 Modbus 寄存器名称地址类型功能号参数范围及说明默认值温度值 x INT16, 3/4-4-12, 温度测量值, 负数用补码表 (TEMPRATURE) 示温度 = 温度寄存器值 /1 如读取到的数据为 255, 则温度 255/1=25.5 读取到负数 -125, 则温度 -125/1=-1.25 湿度值 x1 INT16, 3/4-1, 湿度 = 湿度寄存器值 /1 如读 (HUMIDITY) 取到的数据为 655, 则温度 = 655/1=65.5%RH 执行时间 x2 UINT16, 3/ , 保存的是请求到响应的间隔时间 (EXECUTETIME) 单位毫秒,( 不包括串行通信延时响应设置时间 ) 单独读取此地址是上一次的时间如果连续读取包含本地址, 例如读 -2 寄存器的值则保存的是本次请求到响应的间隔时间, 其他的连续读取, 需要在单独读取此寄存器未使用产品版本信息 x1-16 个 16 3/4 共 32 字节 ASCII 码, 如果读出为 (VER) x1f 位数据, "THS1;VER.;Dec ;" 表示温湿度传感器, 固件为. 版, 以及版本日期唯一识别码 (SID) x11-4 个 16 3/4 64bit, 共 8 字节, 每台设备都有唯一的识 x113 位数据, 别码 - 4 -

5 未使用 Modbus 从机地址 (ADDRESS) x1 UINT16, 串行通信协议 x11 UINT16, (PROTOCOL) 串行通信波特率 x12 UINT16, (BAUDRATE) 串行通信校验位 x13 UINT16, (PARITY) 串行通信数据位 x14 UINT16, (DATABITS) 串行通信停止位 x15 UINT16, (STOPBITS) 串行通信延时响 x16 UINT16, 应 (RESPONSEDELAY) 串行通信主动输 x17 UINT16, 出时间间隔 (ACTIVEOUTPUTIN TERVAL) 重启模块 (RST) x18 UINT16, 节能模式 (SLEEP) x19 UINT16, 3/4/6/16-255, 重启生效 : 广播地址, 不响应 3/4/6/16-1, 重启生效 :Modbus RTU 1:Modbus ASCII 3/4/6/16-12, 重启生效 :11bps 1:3bps 2:6bps 3:12bps 4:24bps 5:48bps 6:96bps 7:144bps 8:192bps 9:288bps 1:384bps 11:576bps 12:1152bps 3/4/6/16, 重启生效 : 校验 3/4/6/16 8, 重启生效 8:8 个数据位 3/4/6/16 1-2, 重启生效 1:1 个停止位 2:2 个停止位 3/4/6/ , 立即生效接受到主机请求命令后延时一段时间然后响应延时时间为设置值 *1 毫秒设置为时不延时 3/4/6/ , 立即生效不需要主机进行请求, 以固定的时间间隔自动发送寄存器和寄存器 1 的数据间隔为设置值 *1 毫设置为时禁止主动输出功能当设置为主动输出数据时,RS485 总线上只能连接一个模块, 以避免总线数据冲突当模块主动输出时, 可以接收请求一旦设置此寄存器为, 则停止主动输出, 建议多次连续快速设置, 以利用间隔时间最小.2 秒 3/4/6/16-1, 立即生效 : 操作 1: 重启模块, 重启后复位为 3/4/6/16-1, 立即生效 : 不启用节能模式 1: 启用节能模式

6 温湿度分辨率 x1a (RESOLUTION) 未使用用户 EEPROM x2- x21 未使用 UINT16, 256 个 16 位数据, 3/4/6/16-3, 立即生效 : RH= 8bit, T=12bit 1: RH=1bit, T=13bit 2: RH=11bit, T=11bit 3: RH=12bit, T=14bit 1 3/4/6/16 共计 512 字节 8 位数据 UINT16:16 位符号整数,INT16:16 位有符号整数,UINT32:32 位符号整数,UINT32:32 位有符号整数 BIT: 位变量 5.3 CRC16 校验说明以及例程举例 : 读寄存器 x-x1, 即温度湿度的测量值请求 :1 3 2 C4 B(8 个字节 ) 设备地址 1 字节 x1 功能号 1 字节 x3 起始寄存器地址 2 字节 x 寄存器数量 2 字节 x2 校验 2 字节 xc4(crc 低字节 ) xb(crc 高字节 ) 响应 : D E1 7E(9 个字节 ) 设备地址 1 字节 x1 功能号 1 字节 x3 有效字节数 1 字节 x4 数据 4 字节 x9d6( 温度 ) x1982( 湿度 ) 校验 2 字节 x93(crc 低字节 ) xa6(crc 高字节 ) // //CRC 计算 C51 语言函数如下 // 输入参数 1:arr_buff, 待校验的字节数组名 // 输入参数 2:len, 待校验的字节总数 // 函数返回值 : 校验失败时返回非值校验成功返回 // unsigned short get_modbus_crc(unsigned char *arr_buff, unsigned char len) { unsigned short crc = xffff; unsigned char i, j; for (j = ; j < len; j++) { - 6 -

7 crc = crc ^ *arr_buff++; for (i = ; i < 8; i++) { if ((crc & x1) > ) { crc = crc >> 1; crc = crc ^ xa1; } else crc = crc >> 1; } } return (crc); } 得到 CRC 返回结果和接收到的 CRC 比较, 注意收到的 CRC 低字节在前如果校验不成功, 说明传输过程发生错误, 应放弃此次采集到的数据, 重新采集 - 7 -

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