風向變送器有8方位風向和360度風向兩種；
外殼分為鋁合金和聚碳兩種；
風向傳感器/變速器測量方式分為：
-
模擬量（4-20mA/0-5V/0-10V） -
RS485
由于風速和風向變送器是分開的，所以我們選擇了RS485總線的測量方式，這樣我們將兩個模塊并到一起，設為不同的地址，這樣就可以只占用一個串口資源就可以獲取風速和風向的數據了。
應用場景
廣泛適用于氣象、海洋、環(huán)境、機場、港口、實驗室、工農業(yè)及交通等領域的風速和風向測量。
數據幀格式定義
采用Modbus-RTU 通訊規(guī)約，格式如下：
初始結構 ≥4 字節(jié)的時間
地址碼 = 1 字節(jié)
功能碼 = 1 字節(jié)
數據區(qū) = N 字節(jié)
錯誤校驗 = 16 位CRC 碼
結束結構 ≥4 字節(jié)的時間
地址碼：為變送器的地址，在通訊網絡中是唯一的（出廠默認0x01）。
功能碼：主機所發(fā)指令功能指示，本變送器只用到功能碼0x03（讀取寄存器數據）。
數據區(qū)：數據區(qū)是具體通訊數據，注意16bits數據高字節(jié)在前！
CRC碼：二字節(jié)的校驗碼。
注意：此通訊協議只適用于我購買過的那款風速風向儀，不同廠家協議不同。
主機問詢幀結構：
| 地址碼 | 功能碼 | 寄存器起始地址 | 寄存器長度 | 校驗碼低位 | 校驗碼高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) |
從機應答幀結構：
| 地址碼 | 功能碼 | 有效字節(jié)數 | 數據一區(qū) | 第二數據區(qū) | 第N數據區(qū) | 校驗碼 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1字節(jié) | 1字節(jié) | 1字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) | 2字節(jié) |
通訊實例：
讀取設備地址0x01的風向
問詢幀：
| 地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x02 | 0xC4 | 0x0B |
應答幀：（例如讀到風向值（0-7檔）為2，（0-360°）為90°）
| 地址碼 | 功能碼 | 返回字節(jié)數 | 風向(0-7檔) | 風向(0-360°) | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x04 | 0x00 0x02 | 0x00 0x5A | 0xDB | 0xC8 |
風向計算：
（0-7檔）：0002H(十六進制)= 2=> 風向 = 東風
（0-360°）：005AH (十六進制)= 90=> 風向= 東風
讀取設備地址0x01的風速值
問詢幀：
| 地址碼 | 功能碼 | 起始地址 | 數據長度 | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x00 0x00 | 0x00 0x01 | 0x84 | 0x0A |
應答幀：（例如讀到當前風速為8.6m/s）
| 地址碼 | 功能碼 | 返回字節(jié)數 | 當前風速值 | CRC低位 | CRC高位 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0x01 | 0x03 | 0x02 | 0x00 0x56 | 0x38 | 0x7A |
風速計算：
當前風速：0056H(十六進制)= 86=> 風速 = 8.6m/s
硬件連接
-
風速和風向變速器12V供電； -
我們使用一個485接口，將風速和風向變速器并聯到了一起。
由于RS485的子設備之間的設備地址不能相同，所以我們將風速儀的地址設為了1，風向儀的地址設為了2。
RS485總線參考電路
要想獲取風速或風向值，我們要經過如下三步操作：
（1）發(fā)送問詢幀：
if(times%10==1){times2++;if(times2%10==0){//求風速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){//求風向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）接收串口數據：
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）解析數據幀：
//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("收到風速數據包\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("收到風向數據包\r\n");stuAliOSIoT.WindDirection = USART2_RX_BUF[4];}}USART2_RX_STA=0;memset(USART2_RX_BUF, 0, sizeof(USART2_RX_BUF));}
上面函數返回的數據幀，首先要對返回的數據進行CRC校驗，只有合法的數據幀我們才會對數據幀進行解析，防止出現臟包。
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