python - 树莓派 RS485/Uart Modbus

Question

我正在尝试在 UART 上连接一个 RS485 适配器，以便在 Raspberry Pi 上通过 modbus 进行通信。我的最终目标是让所有这些都与 Node 应用程序一起工作，但到目前为止我的开发人员一直在使用 Python。

我的硬件连接如下:

[Modbus-Device] <===> [RS485 芯片 <==> Raspberry PI GPIO] 引脚。 RS485有三根线(Transmit, Receive, Direction) 它们的连接方式如下

树莓派 <=> 适配器

GPIO 14 (8) - Tx <=> 数据+

GPIO 15 (10)- Rx <=>- 数据-

GPIO 18 (12) - 方向

RS485 不是典型的 9 针适配器。我有三根电线从芯片上运行。用作差分装置和地线的双绞线。

我已经能够通过手动翻转 GPIO18 进行发送/接收来在此适配器和 USB-RS485 适配器之间发送串行通信。 (下面的代码)[1]。这段代码纯粹是为了证明适配器可以正常工作

我坚持让 modbus 在 GPIO 适配器上工作。我试过使用 minimalmodbus，它适用于 USB-RS485 适配器，但不适用于 GPIO 适配器。我怀疑这是因为没有设置方向销。

理想的解决方案是在 pi 上找到 GPIO 的 RS485 驱动程序，但除此之外我看到了三个选项

1 - 制作我自己的驱动程序(我完全不熟悉的东西)2 - 以某种方式获得一个 modbus 库来翻转内核空间中的 GPIO 引脚3 - 通过串行手动发送 modbus 消息并在用户空间中调整 GPIO 引脚。这似乎是最简单的，但在速度和可靠性方面也是最差的。我的代码尝试低于 [2]

如有任何关于此主题的建议，我们将不胜感激。如果有人以前做过类似的事情并且可以权衡我的选择，那将会很有帮助。我从来没有在这个级别的软件上工作过，所以如果有一些明显的答案我完全忽略了，我不会感到惊讶。

[1] 此代码与 USB 连接的树莓派上的另一个 RS485 适配器通信。这是为了证明 GPIO 适配器正在工作并且我可以使用 Raspberry pi 上的 Pin 12 控制方向

import time
import serial
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT);

ser = serial.Serial(
       port= '/dev/ttyS0',
       baudrate= 57600,
       parity= serial.PARITY_NONE,
       stopbits= serial.STOPBITS_ONE,
       bytesize= serial.EIGHTBITS,
       timeout=1
)



def write_add():
 counter = 0;
 message = 0
 while (True):
    print "writing",
    GPIO.output(12,1) #set high/transmit
    ser.write('%d \n'%(message))
    time.sleep(0.005) #baud for 57600
    #time.sleep(0.5) #baud for 9600
    GPIO.output(12, 0) #pin set to low/receive


    loop_count = 0
    res =""
    while (res == ""):
       res =ser.readline();
       if(res != ""):
         print ""
         print "Read Cycles: "+str(loop_count)+" Total: "+str(counter)
         print res
         message = int(res) + 1
         counter = counter + 1
       elif(loop_count > 10):
         res = "start over"
       else:
         print ".",
         loop_count = loop_count + 1

write_add()

[2] 此代码正在尝试与另一个 modbus 设备通信。我的消息正在发送，但回复是乱七八糟的。我的假设是 GPIO 方向引脚翻转得太快而切断了消息，或者翻转得太晚而丢失了一些响应。

import serial 
import time
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BOARD)
GPIO.setup(12, GPIO.OUT)

ser = serial.Serial(
    port='/dev/ttyS0',
    baudrate = 57600,
    parity=serial.PARITY_NONE,
    stopbits=serial.STOPBITS_ONE,
    bytesize=serial.EIGHTBITS,
    timeout=1
)


GPIO.output(12,1) #set high/transmit
ByteStringToSend = "\x00\x03\x01\xb8\x00\x01\x04\x02"
ser.write(ByteStringToSend)
time.sleep(0.005) #baud for 57600
GPIO.output(12, 0) #pin set to low/receive
ReceivedData = ""
while (ReceivedData == ""):
   RecievedData = ser.readline();
   print RecievedData

[3] 工作的 USB-RS-485 代码。 Pi 上的 USB 适配器连接到 Modbus 设备此代码每秒读取寄存器 440。

#1/usr/bin/env python
import minimalmodbus
import time

print minimalmodbus._getDiagnosticString()

minimalmodbus.BAUDRATE=57600
minimalmodbus.PARITY='N'
minimalmodbus.BYTESIZE=8
minimalmodbus.STOPBITS=1
minimalmodbus.TIMEOUT=0.1

instrument = minimalmodbus.Instrument('/dev/ttyUSB0', 0)  #port and slave
#instrument.debug = True
while True:
    batterVolt = instrument.read_register(440, 2) #register number, number decimals
    print batterVolt
    time.sleep(1)

编辑:澄清方案。Edit2:进一步阐明方案并添加/编辑代码

Answer 1

example-2 中的代码实际上工作正常。我只需要格式化响应。

print RecievedData.encode('hex')

这将给出 modbus 响应格式的十六进制字符串。正如 Andrej Debenjak 提到的，time.sleep(x) 将取决于波特率和消息大小。

旁注:我发现此页面有助于破译 modbus 传输。

http://www.modbustools.com/modbus.html

编辑: 我发送的 ByteString 在正确的 modbus 设置下不应该工作。第一个字节 x00 是广播字节，不应请求响应。看来我正在使用的硬件发生了一些奇怪的事情。在典型的 modbus 设置中，您需要确定要与哪个设备通信。感谢马克指出这一点。