基于网络的Modbus TCP通讯控制，通过网线连接以太网，本电路板可以控制四路继电器，一路温度，一路湿度，一路烟雾浓度，温湿度测量基于sht30。 通过Modbus TCP上传的上位机或手机app。
最近折腾了一个基于网络的Modbus TCP通讯控制项目，感觉还挺有意思，和大家分享分享。
咱们的电路板主要厉害在啥地方呢？它通过网线连接以太网，就能实现各种控制和数据采集。具体来说，可以控制四路继电器，还能测量一路温度、一路湿度以及一路烟雾浓度，其中温湿度测量是基于sht30传感器。最后这些数据还能通过Modbus TCP上传到上位机或者手机app，方便远程监控和操作。
Modbus TCP通讯基础
Modbus TCP是啥呢？简单讲，它是一种应用层协议，跑在TCP/IP之上，专门用来在不同设备间传递信息。就好比不同设备之间的“语言”，大家都按这个规则说话，就能互相听懂。
在代码实现上，咱们以Python为例，要用到pymodbus库。安装很简单，在命令行里敲pip install pymodbus就行。
硬件连接与初始化
先说说硬件部分，sht30传感器得和咱们的主控板连接好，引脚对应接对。比如数据引脚接到主控板的某个GPIO口，时钟引脚也对应接好。
基于网络的Modbus TCP通讯控制，通过网线连接以太网，本电路板可以控制四路继电器，一路温度，一路湿度，一路烟雾浓度，温湿度测量基于sht30。 通过Modbus TCP上传的上位机或手机app。
在代码里初始化sht30传感器，假设用的是树莓派，代码大概这样：
import smbus # I2C address of the SHT30 SHT30_ADDR = 0x44 # Register addresses CMD_MEASURE_HIGHREP = 0x2C06 bus = smbus.SMBus(1) # 使用I2C总线1 def sht30_init(): bus.write_i2c_block_data(SHT30_ADDR, CMD_MEASURE_HIGHREP[0], [CMD_MEASURE_HIGHREP[1]])这里初始化了I2C总线，设置了SHT30的地址和测量命令。sht30_init函数就是往传感器写测量命令，准备获取数据。
数据采集与继电器控制
采集温湿度数据的代码接着上面来：
def read_sht30(): data = bus.read_i2c_block_data(SHT30_ADDR, 0, 6) temperature = ((((data[0] * 256.0) + data[1]) * 175) / 65535.0) - 45 humidity = ((((data[3] * 256.0) + data[4]) * 100) / 65535.0) return temperature, humidity这段代码从传感器读回6个字节的数据，然后根据SHT30的数据手册，把原始数据换算成实际的温度和湿度值。
继电器控制就更简单啦，假设继电器连接到树莓派的GPIO17口，控制代码如下：
import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) GPIO.setup(17, GPIO.OUT) def control_relay(state): if state: GPIO.output(17, GPIO.HIGH) else: GPIO.output(17, GPIO.LOW)这里设置GPIO17为输出模式，control_relay函数根据传入的状态来控制继电器的开和关。
Modbus TCP上传数据
接下来就是重头戏，把采集到的数据通过Modbus TCP上传。
from pymodbus.client.sync import ModbusTcpClient client = ModbusTcpClient('192.168.1.100') # 上位机IP def upload_data(temperature, humidity): if client.connect(): client.write_register(1, int(temperature * 100)) # 把温度数据放大100倍存到寄存器1 client.write_register(2, int(humidity * 100)) # 把湿度数据放大100倍存到寄存器2 client.close()这里先创建了一个Modbus TCP客户端，连接到指定IP的上位机。upload_data函数把采集到的温湿度数据放大100倍后，写入到Modbus寄存器里，方便上位机读取和处理。
这样一套流程下来，就能实现基于网络的Modbus TCP通讯控制，从硬件的数据采集、设备控制，到数据通过网络上传，整个链路就通啦。无论是通过上位机软件还是手机app，都能方便地监控和控制咱们的设备。希望这篇分享对大家在类似项目上能有点帮助！
