分类：IOT物联网

Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式，大多用在各型号PLC、各种传感器控制。主要分为以太网接口用的modbus TCP 和RS485串口通信用的modbus RTU。

结合辰匠IOT方案利用树莓派可以做到：

1、利用网口或WIFI的以太网接口来联接modbus TCP的设备。

2、对于modbus RTU可以用USB转RS485转换器来联接。

3、树莓派也可以作为modbus服务器将其他信息比如开关量、温度等转换成modbus协议。

等其他modbus相关功能。

上次讲到温度物联用的是DHT11和DS18B20的方案，这里讲是用热电偶或热电阻+智能巡检仪的办法采集温度。

热电偶或热电阻是将温度转换成了电信号。

智能巡检仪是将电信号转换成modbus的数据。

用一个案例讲解：利用树莓派的GPIO采集了开关量和温度还有WEB用户端输入的，现将这些信息转换modbu协议信息，在将这些信息发布到WEB用户端。

利用python的modbus_tk模块
加载：import modbus_tk，启动modbus的主从端，这里用modbu TCP。

地址位40001：就是手机端输入的值888；

地址位40002：就是树莓派GPIO的一个开关量，1或0可代表开或关；

地址位40003和地址位40004：就是DHT采集的湿度和温度；

地址位40005和地址位40006：就是两个DS18B20采集的温度，这里讲数据乘以1000将三位小数转成整数。

在本地网络可用电脑联接树莓派IP查看其mobus数据情况。

树莓派内部利用python运行modbus工作流程原理如下：

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开关量是指非连续性信号的采集和输出，包括遥控采集和遥控输出。它有1和0两种状态，这是数字电路中的开关性质，而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。

设备开关量的载体有开关、按钮、指示灯、继电器、接触器、限位或其他开关量传感器等电子元件。设备开关量对应的内容会是运行启停状态、报警或故障或保护状态、零件加工或停止状态等。

辰匠科技开关量场景IOT物联网系统案例：

树莓派的GPIO（英语：General-purpose input/output）通用型之输入输出的简称，其接脚可以供使用者由程控自由使用，PIN脚依现实考量可作为通用输入（GPI）或通用输出（GPO）或通用输入与输出（GPIO）。

树莓派终端输入命令gpio readall，可详细查看GPIO模块引脚说明。

在用python编程时可用RPi.GPIO模块，树莓派系统一般情况下已安装。

安装命令：sudo apt-get install python3-rpi.gpio

python编程模块引用一般是：import RPi.GPIO as GPIO。

不单是简单开关量，RPI.GPIO 模块的脉宽调制（PWM）功能，控制脉冲的频率和占空比，以PWM控制灯输出为例：低频时可控制闪烁间隔，高频时可控制输出亮度。

应用上可利用手机或电脑做监控和远程控制：在WEB页面里的虚拟开关做远程开关控制，在WEB页面里的信息查看设备的开关量实时信息和历史记录。

进一步可对采集到的信息做数据分析和数据图表可视化为之后情况的做优化措施和提供依据。以工业生产场景为例，设备开关或加工次数数据时间上的趋势、多设备数据比较、停机或故障原因的分析等，提升工厂的精益管理水平。

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树莓派新的版本号是 Buster，来自皮克斯《玩具总动员》电影中狗的名字。https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
可下载到系统镜像，

之前介绍过用NOOBS安装系统，
这里介绍用Win32DiskImager磁盘映象工具烧录系统，
建议使用8G以上TF卡。
点击右边的蓝色文件夹图标，然后选中刚才解压出来的Raspbian映像文件。
确保最右边设备中的盘符为你读卡器的盘符。
打开映像文件以后，点写入，然后点一下确定操作。
整个写入过程需要一些时间来完成。

放入系统TF卡，启动树莓派进入系统看到新版本的界面。
开机设置时，时区选择中国上海时，系统重启后发现已经是汉化版。
特别注意的是安装mysql数据库时，
命令已不是apt install mysql-server，
而是apt install mariadb-server，
配置mysql还是/etc/mysql，
数据库重启命令还是service mysql restart。

树莓派系统新Buster，之后还有的新发现会陆续发出，大家可以发布共享。

• Linux，操作系统
• Apache，网页服务器
• MariaDB或MySQL，数据库管理系统（或者数据库服务器）
• PHP、Perl或Python，脚本语言

虽然这些开放源代码程序本身并不是专门设计成同另几个程序一起工作的，但由于它们的廉价和普遍，这个组合开始流行（大多数Linux发行版本捆绑了这些软件）。当一起使用的时候，它们表现的像一个具有活力的“解决方案包”（Solution Packages）。其他的方案包有苹果的WebObjects（最初是应用服务器），Java/J2EE和微软的.NET架构。