風(fēng)向變送器有8方位風(fēng)向和360度風(fēng)向兩種；

外殼分為鋁合金和聚碳兩種；

風(fēng)向傳感器/變速器測(cè)量方式分為：

• 模擬量（4-20mA/0-5V/0-10V）
• RS485

由于風(fēng)速和風(fēng)向變送器是分開的，所以我們選擇了RS485總線的測(cè)量方式，這樣我們將兩個(gè)模塊并到一起，設(shè)為不同的地址，這樣就可以只占用一個(gè)串口資源就可以獲取風(fēng)速和風(fēng)向的數(shù)據(jù)了。

應(yīng)用場(chǎng)景

廣泛適用于氣象、海洋、環(huán)境、機(jī)場(chǎng)、港口、實(shí)驗(yàn)室、工農(nóng)業(yè)及交通等領(lǐng)域的風(fēng)速和風(fēng)向測(cè)量。

數(shù)據(jù)幀格式定義

采用Modbus-RTU 通訊規(guī)約，格式如下：

初始結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時(shí)間

地址碼 = 1 字節(jié)

功能碼 = 1 字節(jié)

數(shù)據(jù)區(qū) = N 字節(jié)

錯(cuò)誤校驗(yàn) = 16 位CRC 碼

結(jié)束結(jié)構(gòu) ≥4 字節(jié)的時(shí)間

地址碼：為變送器的地址，在通訊網(wǎng)絡(luò)中是唯一的（出廠默認(rèn)0x01）。

功能碼：主機(jī)所發(fā)指令功能指示，本變送器只用到功能碼0x03（讀取寄存器數(shù)據(jù)）。

數(shù)據(jù)區(qū)：數(shù)據(jù)區(qū)是具體通訊數(shù)據(jù)，注意16bits數(shù)據(jù)高字節(jié)在前！

CRC碼：二字節(jié)的校驗(yàn)碼。

注意：此通訊協(xié)議只適用于我購(gòu)買過的那款風(fēng)速風(fēng)向儀，不同廠家協(xié)議不同。

主機(jī)問詢幀結(jié)構(gòu)：

地址碼	功能碼	寄存器起始地址	寄存器長(zhǎng)度	校驗(yàn)碼低位	校驗(yàn)碼高位
1字節(jié)	1字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)	1字節(jié)	1字節(jié)

從機(jī)應(yīng)答幀結(jié)構(gòu)：

地址碼	功能碼	有效字節(jié)數(shù)	數(shù)據(jù)一區(qū)	第二數(shù)據(jù)區(qū)	第N數(shù)據(jù)區(qū)	校驗(yàn)碼
1字節(jié)	1字節(jié)	1字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)	2字節(jié)

通訊實(shí)例：

讀取設(shè)備地址0x01的風(fēng)向

問詢幀：

地址碼	功能碼	起始地址	數(shù)據(jù)長(zhǎng)度	CRC低位	CRC高位
0x01	0x03	0x00 0x00	0x00 0x02	0xC4	0x0B

應(yīng)答幀：（例如讀到風(fēng)向值（0-7檔）為2，（0-360°）為90°）

地址碼	功能碼	返回字節(jié)數(shù)	風(fēng)向(0-7檔)	風(fēng)向(0-360°)	CRC低位	CRC高位
0x01	0x03	0x04	0x00 0x02	0x00 0x5A	0xDB	0xC8

風(fēng)向計(jì)算：

（0-7檔）：0002H(十六進(jìn)制)= 2=> 風(fēng)向 = 東風(fēng)

（0-360°）：005AH (十六進(jìn)制)= 90=> 風(fēng)向= 東風(fēng)

讀取設(shè)備地址0x01的風(fēng)速值

問詢幀：

地址碼	功能碼	起始地址	數(shù)據(jù)長(zhǎng)度	CRC低位	CRC高位
0x01	0x03	0x00 0x00	0x00 0x01	0x84	0x0A

應(yīng)答幀：（例如讀到當(dāng)前風(fēng)速為8.6m/s）

地址碼	功能碼	返回字節(jié)數(shù)	當(dāng)前風(fēng)速值	CRC低位	CRC高位
0x01	0x03	0x02	0x00 0x56	0x38	0x7A

風(fēng)速計(jì)算：

當(dāng)前風(fēng)速：0056H(十六進(jìn)制)= 86=> 風(fēng)速 = 8.6m/s

硬件連接

• 風(fēng)速和風(fēng)向變速器12V供電；
• 我們使用一個(gè)485接口，將風(fēng)速和風(fēng)向變速器并聯(lián)到了一起。

由于RS485的子設(shè)備之間的設(shè)備地址不能相同，所以我們將風(fēng)速儀的地址設(shè)為了1，風(fēng)向儀的地址設(shè)為了2。

RS485總線參考電路

要想獲取風(fēng)速或風(fēng)向值，我們要經(jīng)過如下三步操作：

（1）發(fā)送問詢幀：

if(times%10==1){  times2++;  if(times2%10==0) { //求風(fēng)速 sprintf(dtbuf, "%c%c%c%c%c%c%c%c", 0x01,0x03,0x00,0x00,0x00,0x01,0x84,0x0A); MAX485DE=1; USART2_OUT((u8 *)dtbuf, 8); MAX485DE=0;  } else if(times2%10==5) { //求風(fēng)向 sprintf(dtbuf, "%c%c%c%c%c%c%c%c", 0x02,0x03,0x00,0x00,0x00,0x02,0xC4,0x38); MAX485DE=1; USART2_OUT((u8 *)dtbuf, 8); MAX485DE=0; }}

（2）接收串口數(shù)據(jù)：

u16 USART2_RX_STA=0; void USART2_IRQHandler(void){ u8 res;  if(USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) != RESET) { res =USART_ReceiveData(USART2);  if(USART2_RX_STA { TIM_SetCounter(TIM2,0);   if(USART2_RX_STA==0) TIM2_Set(1);  USART2_RX_BUF[USART2_RX_STA++]=res;  } else { USART2_RX_STA|=1<<15;  } } }

（3）解析數(shù)據(jù)幀：

//解析RS485信息if(USART2_RX_STA&0x8000){ uart2Len=USART2_RX_STA&0x3f;   if(uart2Len==7) { nCRC16 = crc16(USART2_RX_BUF,5);  checkBitHig=(nCRC16>>8)&0xFF; checkBitLow=nCRC16&0xFF;   if(checkBitHig==USART2_RX_BUF[5]&&checkBitLow==USART2_RX_BUF[6]) { printf("收到風(fēng)速數(shù)據(jù)包\r\n");  u16Value = USART2_RX_BUF[3] * 256 + USART2_RX_BUF[4];  stuAliOSIoT.WindSpeed = u16Value/10.0; } } else if(uart2Len==9) { nCRC16 = crc16(USART2_RX_BUF,7);  checkBitHig=(nCRC16>>8)&0xFF; checkBitLow=nCRC16&0xFF;  if(checkBitHig==USART2_RX_BUF[7]&&checkBitLow==USART2_RX_BUF[8]) { printf("收到風(fēng)向數(shù)據(jù)包\r\n");  stuAliOSIoT.WindDirection = USART2_RX_BUF[4]; } }  USART2_RX_STA=0;  memset(USART2_RX_BUF, 0, sizeof(USART2_RX_BUF)); }

上面函數(shù)返回的數(shù)據(jù)幀，首先要對(duì)返回的數(shù)據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)，只有合法的數(shù)據(jù)幀我們才會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行解析，防止出現(xiàn)臟包。