RS-485和Modbus通信协议及工作原理
在工业控制、电力通讯、智能仪表等领域，通常情况下是采用串口通信的方式进行数据交换。最初采用的方式是rs232接口，由于工业现场比较复杂，各种电气设备会在环境中产生比较多的电磁千扰，会导致信号传输错误。
1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议modbus协议，现在工业中使用rs485通信场合很多都采用modbus协议，所以今天我们来了解下rs485通信和modbus通信协议。
什么是串口通信
串口通信(serial communication)，是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。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，并目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。
rs-485协议概述
rs-485和rs-232一样，都是审行通信标准，现在的标准名称是tia485/eia-485-a，但是人们会习惯称为rs485标准，rs-485常用在工业、自动化、汽车和建筑物管理等领域。
rs-485总线弥补了rs-232通信距离短，速率低的缺点，rs-485的速率可高达10mbit/s，理论通讯距离可达1200米；rs-485和rs-232的单端传输不一样是差分传输，使用一对双绞线，其中一根线定义为a，另一个定义为b。
通常情况下，rs485的信号在传送出去之前会先分解成正负对称的两条线路(即我们常说的a、b信号线)，当到达接收端后，再将信号相减还原成原来的信号。
拓扑结构
rs485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点
rs-485总线同12c总线一样支持主从模式，支持点对点单从机模式，也支持多从机模式，不支持多主机模式。
长距离布线会有信号衰减，而且引入噪声和干扰的可能性更大，在线缆a和b上的表现就是电压幅度的变化，但是，采用差分线的好处就是，差值相减就会忽略掉干扰依旧能输出正常的信号，把这种差分接收器忽略两条信号线上相同电压的能力称为共模抑制。
标准规定了，逻辑1: +2v to +6v: 逻辑0: -6v to -2v.
rs-485不需要使用特定的总线电压，只看最小差分电压，在较长的电缆长度上，接收器接收到的电压可能会降低到+/- 200 mv，这对于rs-485仍然是完全可以接受的，这也是rs-485的优点之一。
rs485通常标有a+和b-，rs485的电平指的是两根传输线间的电压差，而不是传输线上的电压。
rs485接线方式
与电脑进行通信时，需要转换器，常见的设备有：usb转rs485转换器，rs232转rs485转换器，以太网转rs485串口服务器。
rs485典型组网结构
rs485总线采用手拉手的总线结构方式。
什么是modbus协议
在rs485的通信方式中，rs485总线上可以挂载多个设备，但是rs485是一种半双工的通信方式(在一个时间段只能与一个设备通信)，如果不对挂载的节点设备加以限制，会引起通信紊乱的问题。为了解决数据传输紊乱的问题，我们得对rs485通信加以规则限制，来保证通信的稳定性和可靠性。
举个例子来说明rs485通信协议与modbus通信协议的关系：
我们把城市a看做主机，城市b看做从机，如果两个城市之间要想进行经济往来(数据传输)，那么第1件事就是修路，而这里的公路就是rs485总线；既然公路修好了，就可以通车了，但如果我们不对路上的车辆加以限制的话，那发生交通事故的可能性就会很大，所以我们制定了一套交通规则去限制车辆的行驶，而这个交通规则就是modbus串行通信协议。
modbus是应用层的一种串行通信协议，包括：modbus rtu、modbus ascii 和modbus tcp三种，其中modbus rtu与modbus ascii均为支持rs-485总线的通信协议，modbus tcp是支持以太网的通信协议。
modbus 协议是一个主从架构的协议，有一个主节点，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设备地址。
modbus是一个请求/应答协议，并且提供功能码规定的服务。modbus功能码是 modbus请求/应答 pdu(协议数据单元)的元素。
rs485协议与modbus协议的区别
rs485 modbus rtu指令解码
从机地址：从机id,范围0-255,其中有效范围是1-247,其中255是广播地址(广播就是对所有从机发送应答)
功能码：占用一个字节,功能码的意义就是知道这个指令是干啥的.常用的有03、04、06、16；03和04是read，06和16是write
数据区：从机的数据，此区域查询数据的地址和查询字节数等。
校验：crc检验是检测接收的数据是否正确
rs-485通信的应用
工业控制
rs-485通信在工业自动化领域中应用非常广泛。在工业控制系统中，rs-485通信可以用于连接plc(可编程逻辑控制器)、传感器、执行器等设备，实现设备之间的数据交换和控制。例如，在一条生产线上，rs-485通信可以实现各个设备之间的协调工作，确保生产线的正常运行。
采用rs485通信接口，支持modbus协议的空气温湿度传感器
智能家居
随着物联网的兴起，家庭自动化逐渐成为了一个新兴的领域。rs-485通信可以用于连接家庭自动化设备，如温度传感器、智能灯具、智能家电等，实现设备之间的互联互通。通过rs-485通信，这些设备可以相互协作，实现智能化的家居生活。
采用rs485通信接口，支持modbus协议的二氧化碳传感器
其他领域
除了工业控制和家庭自动化领域，rs-485通信还广泛应用于电力、交通、医疗等领域。例如，在电力系统中，rs-485通信可以用于监测电力设备状态、采集电能数据等。
推荐设备：
edgebox-rpi-200 边缘计算控制器
edgebox-rpi-200 是基于树莓派的一体化工业边缘计算控制器，结合了多种工业用途。设计为高可扩展性和坚固耐用的工业硬件，安装丰富的io资源，并由强大的raspberry pi工业软件生态系统提供支持，是智能自动化和工业物联网（iiot）解决方案的理想选择。
特征
一体化工业控制器：
它不仅仅是一个plc，pac，它更可以实现iiot网关，opc ua服务器和工业pc的功能。
强大而灵活的处理器：
由树莓派计算模块 4 （cm4） 提供支持，配备高达 2gb ram 和 8gb emmc，执行实时操作和多进程。
丰富的 io 资源和已安装的工业接口：
支持多种工业总线协议和标准
多种通信能力：
提供全功能无线互连和 rj45 千兆以太网，由多种云服务支持
坚固耐用的工业级硬件设计：
集成热管理，全铝散热器外壳，支持 35mm din 和壁挂式安装
伟大的树莓派工业软件生态系统：
支持多种工业软件和平台，包括codesys，node-red，mqtt，opc ua，ignition等。
写在最后
rs485通信总线是一种半双工通信总线，在同一时间只能接受或发送，可以挂载多个节点设备。
为了解决主机与从机通信的稳定性和可靠性，我们规定了主从模式，同一时刻只能一主一从进行通信。但主机和从机用什么样的数据帧进行通信还没有确定。
modbus协议规定了主机与从机通信的数据格式，相对于自定义的数据格式，modbus的兼容性更强。
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RS-485和Modbus通信协议及工作原理
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安全第一：有效防范手持激光焊接机可能带来的健康风险
IGBT模块技术
随着机器人技术的不断发展成熟，传统工业生产模式也发生了巨大的变革
路由器功能介绍-双机热备份机制
光电传感器实现智能灯光控制系统
拥抱“芯”变化，助力“芯”增长
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1979年施耐德电气制定了一个用于工业现场的总线协议modbus协议，现在工业中使用rs485通信场合很多都采用modbus协议，所以今天我们来了解下rs485通信和modbus通信协议。
什么是串口通信
串口通信(serial communication)，是指外设和计算机间，通过数据信号线、地线、控制线等，按位进行传输数据的一种通讯方式。这种通信方式使用的数据线少，在远距离通信中可以节约通信成本，但其传输速度比并行传输低。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，并目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。
rs-485协议概述
rs-485和rs-232一样，都是审行通信标准，现在的标准名称是tia485/eia-485-a，但是人们会习惯称为rs485标准，rs-485常用在工业、自动化、汽车和建筑物管理等领域。
rs-485总线弥补了rs-232通信距离短，速率低的缺点，rs-485的速率可高达10mbit/s，理论通讯距离可达1200米；rs-485和rs-232的单端传输不一样是差分传输，使用一对双绞线，其中一根线定义为a，另一个定义为b。
通常情况下，rs485的信号在传送出去之前会先分解成正负对称的两条线路(即我们常说的a、b信号线)，当到达接收端后，再将信号相减还原成原来的信号。
拓扑结构
rs485有两线制和四线制两种接线，四线制只能实现点对点的通信方式，现很少采用，多采用的是两线制接线方式，这种接线方式为总线拓扑结构，在同一总线上最多可以挂接32个节点
rs-485总线同12c总线一样支持主从模式，支持点对点单从机模式，也支持多从机模式，不支持多主机模式。
长距离布线会有信号衰减，而且引入噪声和干扰的可能性更大，在线缆a和b上的表现就是电压幅度的变化，但是，采用差分线的好处就是，差值相减就会忽略掉干扰依旧能输出正常的信号，把这种差分接收器忽略两条信号线上相同电压的能力称为共模抑制。
标准规定了，逻辑1: +2v to +6v: 逻辑0: -6v to -2v.
rs-485不需要使用特定的总线电压，只看最小差分电压，在较长的电缆长度上，接收器接收到的电压可能会降低到+/- 200 mv，这对于rs-485仍然是完全可以接受的，这也是rs-485的优点之一。
rs485通常标有a+和b-，rs485的电平指的是两根传输线间的电压差，而不是传输线上的电压。
rs485接线方式
与电脑进行通信时，需要转换器，常见的设备有：usb转rs485转换器，rs232转rs485转换器，以太网转rs485串口服务器。
rs485典型组网结构
rs485总线采用手拉手的总线结构方式。
什么是modbus协议
在rs485的通信方式中，rs485总线上可以挂载多个设备，但是rs485是一种半双工的通信方式(在一个时间段只能与一个设备通信)，如果不对挂载的节点设备加以限制，会引起通信紊乱的问题。为了解决数据传输紊乱的问题，我们得对rs485通信加以规则限制，来保证通信的稳定性和可靠性。
举个例子来说明rs485通信协议与modbus通信协议的关系：
我们把城市a看做主机，城市b看做从机，如果两个城市之间要想进行经济往来(数据传输)，那么第1件事就是修路，而这里的公路就是rs485总线；既然公路修好了，就可以通车了，但如果我们不对路上的车辆加以限制的话，那发生交通事故的可能性就会很大，所以我们制定了一套交通规则去限制车辆的行驶，而这个交通规则就是modbus串行通信协议。
modbus是应用层的一种串行通信协议，包括：modbus rtu、modbus ascii 和modbus tcp三种，其中modbus rtu与modbus ascii均为支持rs-485总线的通信协议，modbus tcp是支持以太网的通信协议。
modbus 协议是一个主从架构的协议，有一个主节点，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设备地址。
modbus是一个请求/应答协议，并且提供功能码规定的服务。modbus功能码是 modbus请求/应答 pdu(协议数据单元)的元素。
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数据区：从机的数据，此区域查询数据的地址和查询字节数等。
校验：crc检验是检测接收的数据是否正确
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工业控制
rs-485通信在工业自动化领域中应用非常广泛。在工业控制系统中，rs-485通信可以用于连接plc(可编程逻辑控制器)、传感器、执行器等设备，实现设备之间的数据交换和控制。例如，在一条生产线上，rs-485通信可以实现各个设备之间的协调工作，确保生产线的正常运行。
采用rs485通信接口，支持modbus协议的空气温湿度传感器
智能家居
随着物联网的兴起，家庭自动化逐渐成为了一个新兴的领域。rs-485通信可以用于连接家庭自动化设备，如温度传感器、智能灯具、智能家电等，实现设备之间的互联互通。通过rs-485通信，这些设备可以相互协作，实现智能化的家居生活。
采用rs485通信接口，支持modbus协议的二氧化碳传感器
其他领域
除了工业控制和家庭自动化领域，rs-485通信还广泛应用于电力、交通、医疗等领域。例如，在电力系统中，rs-485通信可以用于监测电力设备状态、采集电能数据等。
推荐设备：
edgebox-rpi-200 边缘计算控制器
edgebox-rpi-200 是基于树莓派的一体化工业边缘计算控制器，结合了多种工业用途。设计为高可扩展性和坚固耐用的工业硬件，安装丰富的io资源，并由强大的raspberry pi工业软件生态系统提供支持，是智能自动化和工业物联网（iiot）解决方案的理想选择。
特征
一体化工业控制器：
它不仅仅是一个plc，pac，它更可以实现iiot网关，opc ua服务器和工业pc的功能。
强大而灵活的处理器：
由树莓派计算模块 4 （cm4） 提供支持，配备高达 2gb ram 和 8gb emmc，执行实时操作和多进程。
丰富的 io 资源和已安装的工业接口：
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坚固耐用的工业级硬件设计：
集成热管理，全铝散热器外壳，支持 35mm din 和壁挂式安装
伟大的树莓派工业软件生态系统：
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写在最后
rs485通信总线是一种半双工通信总线，在同一时间只能接受或发送，可以挂载多个节点设备。
为了解决主机与从机通信的稳定性和可靠性，我们规定了主从模式，同一时刻只能一主一从进行通信。但主机和从机用什么样的数据帧进行通信还没有确定。
modbus协议规定了主机与从机通信的数据格式，相对于自定义的数据格式，modbus的兼容性更强。
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未来三年内马斯克是否会为抛弃“激光雷达”而后悔？
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