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使用 Edge Box RPi 200、Node-RED 和 Modbus RS485

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本文档由 AI 翻译。如您发现内容有误或有改进建议，欢迎通过页面下方的评论区，或在以下 Issue 页面中告诉我们：https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

简介​

Modbus RTU（远程终端单元）是一种在工业自动化中广泛使用的协议，用于通过串行通信线路连接传感器和控制器等设备。由于其简单性和可靠性，它被广泛应用于工业过程的监控和控制。Edge Box RPi 200 是基于 Raspberry Pi 的工业物联网网关，能够将 Modbus RTU 设备集成到现代网络中。通过使用基于流程的开发工具 Node-RED，本指南将指导用户如何在 Edge Box RPi 200 上设置 Modbus RTU 通信。它重点介绍了能源管理、环境监测和过程控制等应用场景。本资源提供了一种快速且实用的方法，帮助用户在各种工业场景中利用 Modbus RTU。

开始之前​

在开始本项目之前，您需要按照以下说明提前准备好硬件和软件。

硬件准备​

Edge Box RPi 200
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软件准备​

Edge Box 随附预装的 Raspberry Pi OS。如果您是第一次启动此设备，请阅读我们的 入门指南 Wiki。我们还准备了一份 Node-RED 入门指南。建议您在继续阅读本指南之前先查看这些内容。在本教程中，我们将连接运行 YABE 室温模拟器的主机 PC 和运行在 Edge Box 上的 Node-RED。

RS485​

在 Edge Box RPi 200 中，有一个 RS-485 接口。您可以在 这里 找到更多详细信息。在使用 Node-RED 之前，请确保正确连接设备的线路。

安装 Modbus 节点​

要安装 Modbus 节点，请在您的 Edge Box 上启动 Node-RED。通常可以通过打开网页浏览器并导航到 http://<your-edgebox-ip>:1880 来访问它。然后按照以下步骤操作：

步骤 1. 点击右上角的 三条横线 图标表示的设置按钮，然后选择 Manage palette（管理调色板）。

步骤 2. 在调色板选项卡中，导航到 Install（安装）选项卡。

步骤 3. 使用节点搜索栏查找所需的 Modbus 节点。

步骤 4. 点击节点旁边的 Install（安装） 按钮。

步骤 5. 如果出现提示，请点击下拉警告窗口中的 Install（安装） 按钮以确认安装。

步骤 6. 等待安装过程完成。完成后，Install（安装） 按钮应变为 Installed（已安装）。

确定 Modbus 地址​

确定正确的 Modbus 地址是一个关键步骤。建议查阅 PLC、设备或传感器制造商的技术手册，以获取有关 Modbus 地址的详细信息，包括输入、输出和保持寄存器。

这里我们将使用 SHT20 RS485 温度传感器。使用带有防雷设计的 RS485 硬件接口，其协议层兼容标准工业 Modbus-Rtu 协议。当我们查看数据手册时，可以找到提供温度和湿度数据的输入寄存器。

从设备获取数据​

所需节点：Modbus Getter、2 个 Function 节点、2 个 Debug 节点、Modbus Response。

拖放这些节点并按照以下方式/顺序连接它们。

配置 Modbus Getter 节点​

  1. 双击 Modbus Getter 节点。
  2. 将 Unit ID 设置为 1。
  3. 将 FC 设置为 FC4: Read Input Registers（读取输入寄存器）。
  4. 将 Address（地址） 设置为 1（根据模拟设备数据手册提供）。
  5. 将 Quantity（数量） 设置为 2（读取两个块）。

配置 Modbus 服务器​

  1. 在 Server（服务器） 部分，点击铅笔按钮以创建新的服务器配置。
  2. 给服务器命名。
  3. 将 Type（类型） 设置为 Serial Expert（串口专家）。
  4. 将 Serial Port（串口） 设置为 /dev/ttyACM0。
  5. 将 Serial Type（串口类型） 设置为 RTU。
  6. 保持其他设置不变。

配置 Function 块​

我们使用功能块提取相关的温度和湿度值。Getter 节点的输出是一个包含整数和浮点部分的十进制数字，因此我们需要使用基本数学进行调整。

温度​

var tempMsg = { payload: msg.payload[0] / 100.0 };
return tempMsg;

湿度​

var humidMsg = { payload: msg.payload[1] / 100.0 };
return humidMsg;

部署​

按下 Deploy（部署） 按钮。您将在调试窗口中看到湿度和温度的值。

技术支持与产品讨论​

感谢您选择我们的产品！我们致力于为您提供多种支持，确保您使用我们的产品时能够获得尽可能顺畅的体验。我们提供多种沟通渠道，以满足不同的偏好和需求。

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