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：

从机应答帧结构：

通讯实例：

读取设备地址0x01的风向

问询帧：

应答帧：（例如读到风向值（0-7档）为2，（0-360°）为90°）

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：

应答帧：（例如读到当前风速为8.6m/s）

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

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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。

文章链接：
https://mp.weixin.qq.com/s/HxmNOIvTEwLR4JVBzf5LoA

转载自：嵌入式从0到1 ，作者程序员XiaoHa

文章链接：485型风速和风向变送器数据包解析