背景
先说背景，
最近公司项目需要用到传感器，采集设备温湿度，倾斜角，电流…，公司采购采购了一个温湿度传感器给我们开发测试使用，如下图：
看着还挺精致有没有。
进入正题
有了这个温湿度传感器，我们如何读取其采集到的数据呢。需要一个RS485转串口工具，下面这个蓝色的东东：
把它接到传感器上，然后插到电脑上
通过电脑设备管理器-端口，可以看到该设备串口号是COM3，这个参数记住下面采集数据需要。
接下来，先用工具TH11S-B Tool_V105，直接读取温湿度。
工具长这样
打开工具，
除了串口号，其他参数基本都是固定的，也看到页面上串口号也确实是COM3，然后点击连接直接连接串口。
此时点击读取就能读到当时的温湿度值，可以看到通过串口与传感器交互的协议报文。
读取报文01 03 00 00 00 02 C4 0B，经过搜索得知这个是ModBus-RTU协议（传感器常用协议）的报文，具体含义如下：
ChatGPT回答：
这个报文
01 03 00 00 00 02 C4 0B是一个 Modbus RTU 协议的请求报文，它的各部分含义如下：
01：从站地址，表示要操作的 Modbus 从站的地址。在这个例子中，从站地址为 1。03：功能码，表示请求的操作类型。在 Modbus 中，功能码 03 表示读取保持寄存器。这个功能码用于读取传感器的数据。00 00：起始寄存器地址，指示要读取的寄存器的起始地址。在这个例子中，起始寄存器地址为 0x0000（通常是一个 16 位的寄存器地址）。00 02：寄存器数量，表示要读取的连续寄存器的数量。在这个例子中，要读取 2 个寄存器。C4 0B：CRC 校验，用于确保报文的完整性。这个请求报文的目的是要求 Modbus 从站（通常是传感器或其他设备）返回起始寄存器地址为 0x0000 的 2 个寄存器的数据。这些数据通常包括传感器的温度和湿度值，具体含义取决于传感器的规格和协议。所以，你需要根据你的传感器的规格和协议来解析这些数据。
具体协议不做研究，主要看看响应报文01 03 04 00 FE 02 50 9A 9F，具体含义如下：
ChatGPT回答：
这个响应报文
01 03 04 00 FE 02 50 9A 9F是 Modbus RTU 协议的响应报文，其各部分含义如下：
01：从站地址，表示响应来自 Modbus 从站的地址。在这个例子中，从站地址为 1，与请求报文相同。
03：功能码，表示响应的操作类型。在 Modbus 中，功能码 03 表示读取保持寄存器。这个功能码用于读取传感器的数据，与请求报文相同。
04：字节数，表示响应数据的字节数。在这个例子中，有 4 个字节的数据。
00 FE：数据，表示读取到的保持寄存器数据。这里的数据是 2 个 16 位寄存器的值，以大端模式表示（高位在前，低位在后）。在这个例子中，它的十六进制值为00 FE，对应的十进制值是 254。
02：CRC 校验，用于确保报文的完整性。根据响应报文中的数据部分，这个特定传感器的温度值为 254。要了解确切的温度单位和规范，请参考传感器的文档或规格表。通常，温度值需要进一步处理和解释，以转换为实际的温度单位（例如摄氏度或华氏度）。
其他无需关注只需知道**00 FE（第四五字节）表示温度值，02 50（第六七字节）表示湿度值**即可，十六进制转为十进制然后直接除以十就是真实温湿度值。
00 FE：254 / 10.0 = 25.4度（温度）
02 50：592 / 10.0 = 59.2%（湿度）
代码实战
经过一些调研，要使用Java读取传感器数据，jSerialComm依赖用的比较多。
添加依赖
项目中添加依赖
<dependency>
<groupId>com.fazecast</groupId>
<artifactId>jSerialComm</artifactId>
<version>2.9.2</version>
</dependency>
封装构建请求报文工具类
接下来构建请求报文，创建工具类与请求报文格式对应如下：
public class ModbusRTURequestBuilder {
/**
* @param slaveAddress 从站地址
* @param functionCode 功能码
* @param startAddress 起始寄存器地址
* @param registerCount 寄存器数量
* @return Modbus-RTU 协议请求报文
*/
public static byte[] buildModbusRTURequest(int slaveAddress, int functionCode, int startAddress, int registerCount) {
// 创建一个字节数组用于存储报文
byte[] request = new byte[8];
// 设置从机地址
request[0] = (byte) slaveAddress;
// 设置功能码
request[1] = (byte) functionCode;
// 设置起始寄存器地址（高位和低位）
request[2] = (byte) (startAddress >> 8);
request[3] = (byte) (startAddress & 0xFF);
// 设置寄存器数量（高位和低位）
request[4] = (byte) (registerCount >> 8);
request[5] = (byte) (registerCount & 0xFF);
// 计算CRC校验并设置到报文中
int crc = calculateCRC(request, 6);
request[6] = (byte) (crc & 0xFF); // 低位
request[7] = (byte) (crc >> 8); // 高位
return request;
}
private static int calculateCRC(byte[] message, int length) {
int crc = 0xFFFF;
for (int i = 0; i < length; i++) {
crc ^= (message[i] & 0xFF);
for (int j = 0; j < 8; j++) {
if ((crc & 1) == 1) {
crc = (crc >> 1) ^ 0xA001;
} else {
crc = crc >> 1;
}
}
}
return crc;
}
}
与传感器交互，解析响应报文
接下来与传感器交互，解析响应报文温湿度值
简单测试一下：
public class SerialSensorReader {
public static void main(String[] args) {
// 设置串口一些参数，除了串口号其他基本固定 COM3就是开头要大家记住的串口号
SerialPort serialPort = SerialPort.getCommPort("COM3"); // 串口设备名称
serialPort.setBaudRate(9600); // 波特率
serialPort.setNumDataBits(8); // 数据位
serialPort.setParity(SerialPort.NO_PARITY); // 校验位
serialPort.setNumStopBits(1); // 停止位
if (serialPort.openPort()) {
// 借助工具类，构建请求报文
byte[] requestMessage = ModbusRTURequestBuilder.buildModbusRTURequest(1, 3, 0, 2);
// 读取温湿度
serialPort.writeBytes(requestMessage, requestMessage.length);
try {
Thread.sleep(100); // 等待足够的时间以确保传感器响应
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
// 响应数据的长度根据传感器规格进行配置（该传感器响应报文长度为9，不同传感器自行调整）
byte[] responseData = new byte[9];
// 获取响应
int bytesRead = serialPort.readBytes(responseData, responseData.length);
if (bytesRead == responseData.length) {
// 解析温湿度数据
int temperature = ((responseData[3] << 8) | (responseData[4] & 0xFF));
int humidity = ((responseData[5] << 8) | (responseData[6] & 0xFF));
System.out.println("温度: " + temperature / 10.0);
System.out.println("湿度: " + humidity / 10.0);
} else {
System.out.println("未收到完整的响应数据");
}
serialPort.closePort();
} else {
System.out.println("无法打开串口");
}
}
}
经测试，数据没有问题：
文章不长，也是博主一点一点搜出来、ChatGPT出来的，其中也是踩了不少坑，创作不易，请一键三连啊！（如果文章对您有用的话，不妨给我一个大大的赞，您的赞是我创作的动力。）
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