485型风速和风向变送器数据包解析
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风向变送器有8方位风向和360度风向两种；
外壳分为铝合金和聚碳两种；
风向传感器/变速器测量方式分为：
-
模拟量（4-20mA/0-5V/0-10V） -
RS485
由于风速和风向变送器是分开的，所以我们选择了RS485总线的测量方式，这样我们将两个模块并到一起，设为不同的地址，这样就可以只占用一个串口资源就可以获取风速和风向的数据了。
应用场景
广泛适用于气象、海洋、环境、机场、港口、实验室、工农业及交通等领域的风速和风向测量。
数据帧格式定义
采用Modbus-RTU 通讯规约，格式如下：
初始结构 ≥4 字节的时间
地址码 = 1 字节
功能码 = 1 字节
数据区 = N 字节
错误校验 = 16 位CRC 码
结束结构 ≥4 字节的时间
地址码：为变送器的地址，在通讯网络中是唯一的（出厂默认0x01）。
功能码：主机所发指令功能指示，本变送器只用到功能码0x03（读取寄存器数据）。
数据区：数据区是具体通讯数据，注意16bits数据高字节在前！
CRC码：二字节的校验码。
注意：此通讯协议只适用于我购买过的那款风速风向仪，不同厂家协议不同。
主机问询帧结构：
| 地址码 | 功能码 | 寄存器起始地址 | 寄存器长度 | 校验码低位 | 校验码高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 1字节 | 1字节 |
从机应答帧结构：
| 地址码 | 功能码 | 有效字节数 | 数据一区 | 第二数据区 | 第N数据区 | 校验码 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1字节 | 1字节 | 1字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 | 2字节 |
通讯实例：
读取设备地址0x01的风向
问询帧：
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
应答帧：（例如读到风向值（0-7档）为2，（0-360°）为90°）
| 地址码 | 功能码 | 返回字节数 | 风向(0-7档) | 风向(0-360°) | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x02 | 0x00 0x5A | 0xDB | 0xC8 |
风向计算：
（0-7档）：0002H(十六进制)= 2=> 风向 = 东风
（0-360°）：005AH (十六进制)= 90=> 风向= 东风
读取设备地址0x01的风速值
问询帧：
| 地址码 | 功能码 | 起始地址 | 数据长度 | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x01 | 0x84 | 0x0A |
应答帧：（例如读到当前风速为8.6m/s）
| 地址码 | 功能码 | 返回字节数 | 当前风速值 | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x56 | 0x38 | 0x7A |
风速计算：
当前风速：0056H(十六进制)= 86=> 风速 = 8.6m/s
硬件连接
-
风速和风向变速器12V供电； -
我们使用一个485接口，将风速和风向变速器并联到了一起。
由于RS485的子设备之间的设备地址不能相同，所以我们将风速仪的地址设为了1，风向仪的地址设为了2。
RS485总线参考电路
要想获取风速或风向值，我们要经过如下三步操作：
（1）发送问询帧：
if(times%10==1){times2++;if(times2%10==0){//求风速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){//求风向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）接收串口数据：
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<USART2_MAX_RECV_LEN){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）解析数据帧：
//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("收到风速数据包\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("收到风向数据包\r\n");stuAliOSIoT.WindDirection = USART2_RX_BUF[4];}}USART2_RX_STA=0;memset(USART2_RX_BUF, 0, sizeof(USART2_RX_BUF));}
上面函数返回的数据帧，首先要对返回的数据进行CRC校验，只有合法的数据帧我们才会对数据帧进行解析，防止出现脏包。
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