STM32之RS485与ModBus详解

一、RS485

1. RS485 概述

• 连接与传输：基于硬件有线连接的数据传输方式，属串行（串行）通信，用于工业场景
• 对比 RS232：RS232 电气稳定性差、易受干扰、传输距离短；RS485 稳定性好、传输距离远
• 接线与连接：需 A、B 两根数据线，MCU 借差分线连 485 芯片保障数据稳定一致

2. 采用 RS485 的原因

• 传输距离：低速率、满足布线要求时，可达 1200 米，还能借中继节点延长
• 传输速度：最高 10Mbps（1.25MB/s ），但高速下传输距离会缩短
• 多设备连接：理论单设备可连 32 个 485 设备，自定义地址（0x01 - 0xxx ），结合技术可扩至 128 台
• 成本优势：芯片与设备成本低

3. RS485 工作（数据收发）

• 基础逻辑：借 A、B 线收发数据，485 芯片依 MCU 时钟周期，调 A、B 电压差完成收发
• 数据发送规则
  • 发数据 1：A 端子电压 - B 端子电压＞200mV ~ 6V ，实际开发板常用＞2V ~ 3.3V（受 3.3V 供电限制 ）
  • 发数据 0：B 端子电压 - A 端子电压＞2V ~ 3.3V
  • 注意：200mV 是判断 0/1 理论最低标准，导线压降可能致电压差不足 200mV ，引发数据丢失

4. RS485原理图分析

4.1 原理图分析连线关系和对应引脚

        本案例中，单片机上有485芯片里面的RS485_TX和RX引脚分别连接USART2_RX和USART2_TX引脚，最后通过引脚复用，通过PA2和PA3引脚连入MCU；而RS485——RE直接通过服用PD7引脚连入MCU。

4.2 开发流程分析

【引脚分析】

• 当前使用的串口对应 USART2
  • USART2_TX ==> PA2 复用推挽模式
  • USART2_RX ==> PA3 浮空输入
• 485 芯片数据发送模式和数据接收模式控制
  • RS485_RE --> PD7 推挽模式

代码实现过程

• 时钟使能
  • USART2 GPIOA GPIOD
• 引脚配置
  • PA2 复用推挽模式
  • PA3 浮空输入
  • PD7 推挽模式
• 配置 USART2
  • 波特率，8N1，USART_TX | USART_RX
  • 中断使能 RXNE 和 IDLE，对应 USART2_IRQn
  • 中断函数 USART2_IRQHandler
• 【重点】
  • 通过 USART2 进行数据发送操作，
    • 要求必须通过 PD7 设置为高电平输出，打开 485 发送数据模式，
    • 当前数据发送完成，将 PD7 设置为低电平输出，485 芯片进入数据接收模式。

4.3 代码示例

rs485.h:

#ifndef _RS485_H
#define _RS485_H
#include "stm32f10x.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"
#include "usart1.h"
#include "systick.h"
#include "led.h"
#include "beep.h"
#define RS485_DATA_SIZE (256)
typedef struct rs485_data
{
    u8 data[RS485_DATA_SIZE]; // 接受数据缓冲区
    u8 flag; // 数据处理标志位
    u16 count; // 读取到的有效字节个数
} RS485_Data;
extern RS485_Data rs485_val;
void RS485_Init(u32 brr);
void RS485_SendByte(u8 byte);
void RS485_SendBuffer(u8 *buffer, u16 count);
void RS485_SendString(const char * str);
#endif

rs485.c:

#include "rs485.h"

RS485_Data rs485_val = {0};

void RS485_Init(u32 brr)
{
	// 1. 时钟使能 USART2 GPIOA GPIOD
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2ENR_IOPAEN | RCC_APB2ENR_IOPDEN, ENABLE);
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1ENR_USART2EN, ENABLE);
	
	// 2. GPIO PA2 配置 复用推挽
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_2;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	// GPIO PA3 配置 浮空输入
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_3;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
	
	GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);
	
	// GPIO PD7 配置 推挽
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	
	GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStructure);
	
	/// 3. USART2 配置
	USART_InitTypeDef USART_InitStructure = {0};
	
	USART_InitStructure.USART_BaudRate = brr;
	USART_InitStructure.USART_WordLength = USART_WordLength_8b;
	USART_InitStructure.USART_Parity = USART_Parity_No;
	USART_InitStructure.USART_StopBits = USART_StopBits_1;
	USART_InitStructure.USART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;
	USART_InitStructure.USART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;
	
	USART_Init(USART2, &USART_InitStructure);
	
	USART_Cmd(USART2, ENABLE);
	
	// 4. USART2 串口中断配置
	USART_ITConfig(USART2, USART_IT_IDLE, ENABLE);
	USART_ITConfig(USART2, USART_IT_RXNE, ENABLE);
	
	NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure = {0};
	
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART2_IRQn;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;
	NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 2;
	
	NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);
}

void USART2_IRQHandler(void)
{
	u16 val = 0;
	
	/*
	检测到数据总线空闲，表示数据接收完毕，进行展示处理，同时
	处理当前中断标志位
		IDLE 清除要求
			1. 读取 USARTx->SR
			2. 读取 USARTx->DR
	不建议使用 void USART_ClearFlag(USART_TypeDef* USARTx, uint16_t USART_FLAG)
	*/
	if (USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_IDLE) == SET)
	{
		rs485_val.flag = 1;
			
		val = USART2->SR;
		val = USART2->DR;
		
		USART1_SendBuffer(rs485_val.data, rs485_val.count);
	}
	
	/*
	1. 处理 RXNE 中断
		接收数据缓冲区非空，需要进行接收数据处理
	2. 处理 IDLE 中断
		当前接收数据总线已空闲，数据接收完毕
	*/
	
	/*
	如果 flag 为 1 表示以当前数据已进行后续处理，需要对当前占用的内存空间
	进行擦除操作，方便进入下一次数据接受
	*/
	if (rs485_val.flag)
	{
		memset(&rs485_val, 0, sizeof(RS485_Data));
	}
	
	if (USART_GetITStatus(USART2, USART_IT_RXNE) == SET)
	{
		// 从 USART3 读取数据，存储到 rs485_val 结构中，同时赋值 data 存储数据
		// count 累加有效数据个数
		rs485_val.data[rs485_val.count++] = USART_ReceiveData(USART2);

	
		// 如果数据已满，利用 USART1 发送数据到 PC 串口调试工具
		if (rs485_val.count == RS485_DATA_SIZE)
		{
			// USART1_SendBuffer(esp8266_val.data, esp8266_val.count);
			rs485_val.flag = 1;
			
			USART1_SendBuffer(rs485_val.data, rs485_val.count);
		}
	}
}

void RS485_SendByte(u8 byte)
{
	while (USART_GetFlagStatus(USART2, USART_FLAG_TC) == RESET);
	
	USART_SendData(USART2, byte);
}

void RS485_SendBuffer(u8 *buffer, u16 count)
{
	// PD7 高电平
	GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7);
	
	while (count--)
	{
		RS485_SendByte(*buffer);
		buffer += 1;
	}
	
	// PD7 低电平
	while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC) == RESET);
	GPIO_ResetBits(GPIOD,GPIO_Pin_7);
}

void RS485_SendString(const char * str)
{
	// PD7 高电平
	GPIO_SetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7);
	
	while (*str)
	{
		RS485_SendByte(*str);
		str++;
	}
	
	while(USART_GetFlagStatus(USART2,USART_FLAG_TC) == RESET);
	// PD7 低电平
	GPIO_ResetBits(GPIOD, GPIO_Pin_7);
}

实现效果：

二、ModBus

1. ModBus 概述

• 开放性：Modbus 协议是完全开放的，任何人都可以免费使用，不需要支付许可证费用。这使得它在工业自动化领域得到了广泛的应用，不同厂商的设备可以方便地实现互联互通。
• 简单性：协议简单易懂，易于实现。它采用主从通信方式，通信规则明确，对于开发者来说，无论是硬件实现还是软件编程都相对容易上手。
• 可靠性：在工业环境中，通信的可靠性至关重要。Modbus 协议具有一定的错误检测机制，例如奇偶校验、CRC（循环冗余校验）等，可以有效保证数据传输的准确性。
• 灵活性：支持多种电气接口，如 RS - 232、RS - 485 等，还可以通过以太网进行通信（Modbus TCP）。同时，它可以应用于不同类型的设备，包括 PLC、传感器、执行器、变频器等。

Modbus 支持三种数据传输模式

• Modbus RTU（Remote Terminal Unit）：这是一种紧凑的、高效的传输模式，使用二进制编码表示数据。在 RTU 模式下，每个字节包含 8 位数据，通信效率较高，常用于串行通信（如 RS - 485）。
• Modbus ASCII：采用 ASCII 字符编码表示数据，每个字节由两个 ASCII 字符组成。这种模式相对 RTU 模式数据量较大，但可读性强，适用于对数据可读性要求较高的场合。
• Modbus TCP：基于 TCP/IP 协议的 Modbus 版本，通过以太网进行通信。它使用标准的 TCP 端口 502，通信速度快，适用于远程监控和大规模的工业自动化系统。

一、8421BCD 码的基础逻辑（先理解编码规则）

8421BCD 码用 4 位二进制对应 1 位十进制数，4 位的位权从高位到低位依次为 8、4、2、1，仅表示 0-9（若出现 1010-1111，属于无效码）。例如：

 

• 十进制数 “25” → 拆分为 “2” 和 “5” → 分别编码：2（0010）、5（0101） → 8421BCD 码为 “0010 0101”（即十六进制0x25，二进制00100101）。
• 十进制数 “100” → 拆分为 “1”“0”“0” → 编码为 “0001 0000 0000”（需 3 个 4 位组，对应 2 个字节 + 1 个 4 位组，实际传输时会补成完整字节，如0x01 0x00）。

二、结合三种 Modbus 模式的案例（均以 “传输十进制温度 25℃” 为例）

假设场景：温度传感器采集到温度为十进制 25℃，约定用 8421BCD 码传输，传感器作为 Modbus 从机（地址 0x01），PLC 作为主设备，读取传感器的输入寄存器（地址 0x0000）。

1. Modbus RTU 模式（二进制编码，高效紧凑）

Modbus RTU 以二进制字节为单位传输，数据帧格式为：从机地址 + 功能码 + 寄存器地址 + 寄存器数量 + 校验码（CRC16）（请求帧）；从机地址 + 功能码 + 数据长度 + 数据 + 校验码（CRC16）（应答帧）。

 

• 编码逻辑：十进制 25℃ → 8421BCD 码为0010 0101（1 个字节，十六进制0x25）。
• 主设备请求帧（读从机 0x01 的输入寄存器 0x0000，读 1 个寄存器）：

  从机地址	功能码（读输入寄存器）	寄存器起始地址（高字节）	寄存器起始地址（低字节）	寄存器数量（高字节）	寄存器数量（低字节）	CRC16 校验码（高字节）	CRC16 校验码（低字节）
  0x01	0x04	0x00	0x00	0x00	0x01	0x60	0x00
  （注：功能码 0x04 用于读输入寄存器，CRC16 校验码通过工具计算得出）

• 从机应答帧（返回温度数据）：

  从机地址	功能码	数据长度（字节数）	温度数据（8421BCD 码）	CRC16 校验码（高字节）	CRC16 校验码（低字节）
  0x01	0x04	0x02	0x00 0x25	0x98	0x39
  （注：输入寄存器为 16 位（2 字节），因此数据长度为 0x02，8421BCD 码0x25补高位 0x00，组成0x0025，主设备解析时忽略高位 0，得到0x25→十进制 25℃）

2. Modbus ASCII 模式（ASCII 编码，可读性强）

Modbus ASCII 将每个二进制字节转换为 2 个 ASCII 字符（0-9、A-F）传输，数据帧以:开头，以\r\n结尾，校验码为 LRC（纵向冗余校验）。

 

• 编码逻辑：十进制 25℃→8421BCD 码0x25→转换为 ASCII 字符为 “25”；寄存器地址、功能码等也需转为 ASCII。
• 主设备请求帧（读从机 0x01 的输入寄存器 0x0000，读 1 个寄存器）：
  :010400000001F9\r\n
  • 解析：:（帧起始）→01（从机地址 ASCII）→04（功能码 ASCII）→0000（寄存器地址 0x0000 的 ASCII）→0001（寄存器数量 1 的 ASCII）→F9（LRC 校验码 ASCII）→\r\n（帧结束）
• 从机应答帧（返回温度数据）：
  :01040200253C\r\n
  • 解析：01（从机地址）→04（功能码）→02（数据长度 2 字节的 ASCII）→0025（8421BCD 码0x0025的 ASCII）→3C（LRC 校验码）→\r\n；主设备将 “0025” 转为十六进制0x0025，再按 8421BCD 码解析为十进制 25℃。

3. Modbus TCP 模式（基于 TCP/IP，远程高速传输）

Modbus TCP 去掉了 RTU 的 CRC 校验和 ASCII 的 LRC 校验，增加 “MBAP 报文头”（用于 TCP 通信标识），数据部分与 RTU 类似（二进制编码），默认端口 502。

 

• 编码逻辑：与 RTU 一致，十进制 25℃→8421BCD 码0x0025（16 位寄存器数据）。
• 主设备请求帧（MBAP 头 + Modbus 数据）：

  MBAP 头（6 字节）	Modbus 数据（6 字节）
  事务处理标识（0x0001）	从机地址（0x01）
  协议标识（0x0000，Modbus 协议）	功能码（0x04）
  数据长度（0x0006，后续 Modbus 数据字节数）	寄存器地址（0x0000）
  -	寄存器数量（0x0001）
  （完整帧：00 01 00 00 00 06 01 04 00 00 00 01）

• 从机应答帧：

  MBAP 头（6 字节）	Modbus 数据（5 字节）
  事务处理标识（0x0001，与请求一致）	从机地址（0x01）
  协议标识（0x0000）	功能码（0x04）
  数据长度（0x0005，后续 Modbus 数据字节数）	数据长度（0x02）
  -	温度数据（0x00 0x25）
  （完整帧：00 01 00 00 00 05 01 04 02 00 25）；主设备解析数据部分0x0025为 8421BCD 码，得到十进制 25℃。

2. ModBus 通信栈和数据帧

目前，使用下列情况实现 MODBUS：
以太网上的 TCP/IP。各种媒介（有线：EIA/TIA - 232 - E、EIA - 422、EIA/TIA - 485 - A；光纤、无线等等）上的异步串行传输。

• ModBus 数据传递的标准格式
• ADU: Application Data Unit 应用程序数据单元，是整个 ModBus 协议要求的数据传递完整数据包
  • 地址域：当前数据发送 / 接受目标接收设备的地址。
  • PDU : 协议数据单元 / 功能码数据单元，组成是功能码 + 数据
  • 差错校验 (CRC) : 针对于整个 ADU 数据的校验机制。
• PDU: Protocol Data Unit 协议数据单元 / 功能码数据单元
  • 功能码：绝对当前 ModBus 协议内容具体功能模式，例如读，写操作
  • 数据：可以认为是 ModBus 有效载荷。有效数据。

3. RS485 一主多从结构和 ModBus 地址域

4. ModBus 数据类型

• 离散量输入
  • 一般用于设备状态，例如设备开光状态，设备运行状态，状态仅有 0 和 1，程序无法控制【离散量输入】数据内容， 完全由硬件本身状态控制。
• 线圈
  • LED 灯控制，Beep 控制，声光警告器控制，继电器，固态继电器。仅需要一位二进制既可以控制工作状态，例如 0 表示不工作，1 表示正常工作。同样可以读取设备工作状态。
• 输入寄存器
  • 只读寄存器，一般对应传感器采样数据在当前设备中的存储位置，数据仅可以通过传感器采样分析方式修改，用户只能读取传感器反馈的数据内容，对应 2 个字节 (16 bit)。如果传感器采样数据较为复杂，可能会利用多组【输入寄存器】来描述数据内容。例如 数据高位 2 字节，数据低位 2 字节，精度 2 字节，指数范围 2 字节...
• 保持寄存器
  • 可以进行写入数据控制，读取数据内容，例如车辆行驶模式设置 (纯电，混动，增程，运动，越野，雪地，自定义)，设备工作状态。

一、离散量输入（Discrete Inputs）

• 是什么：专门用来反映设备的 “开关状态类信息”，数据只有 0 或 1 两种，且只能从硬件读取，程序无法主动修改它的值 。
• 空间与权限：占用 1bit 空间，权限是只读 ，就像设备状态的 “只读快照”。
• 举例：工厂里的 “设备运行状态检测”，比如生产线上的传送带，电机的 “运行 / 停止” 是硬件状态（电机自己决定转或停 ），PLC 通过离散量输入读取：电机运行时，离散量输入值为 1；电机停止，值为 0 。再比如 “门禁系统里门的开关状态”，门打开，对应离散量输入是 1；门关闭，值为 0 ，PLC 只能读这个状态，没法直接改门是开还是关。

二、线圈（Coils）

• 是什么：用来控制设备 “开关动作”，或者读取设备 “开关动作状态”，数据是 0 或 1 ，支持读写操作 。
• 空间与权限：占用 1bit 空间，权限是读写 ，相当于设备的 “控制开关 + 状态反馈” 。
• 举例：控制工厂里的 “LED 指示灯”，PLC 写 1 到对应线圈，灯亮；写 0 ，灯灭 。同时，也能读这个线圈的值，判断灯当前是亮（1 ）还是灭（0 ）。再比如 “控制继电器”，线圈值为 1 时，继电器吸合，接通电路；值为 0 时，继电器断开，通过读线圈也能知道继电器当前状态。

三、输入寄存器（Input Registers）

• 是什么：存的是传感器等设备采集的 “模拟量数据（经转换后的数字量 ）”，只能从硬件读，程序不能直接写 。一般是 16bit（2 字节 ）大小，用来存更复杂的数值，像温度、压力等。
• 空间与权限：占用 16bit 空间，权限是只读 ，是传感器数据的 “只读容器” 。
• 举例：工厂里 “温度传感器测水温”，传感器把水温（比如 25℃ ）转换成 16bit 的数字量（假设对应数值是 0x00FF ），存在输入寄存器里，PLC 只能读这个寄存器的值，再转换成实际温度显示或参与控制逻辑，没法直接往这个寄存器写数据改水温（水温由传感器硬件检测决定 ）。如果传感器要传 “温度、湿度、气压” 一组复杂数据，可能会用多个输入寄存器，比如温度存在寄存器 1，湿度存在寄存器 2 等。

四、保持寄存器（Holding Registers）

• 是什么：可读写，能存设备的 “状态参数、控制指令” 等，用途灵活，常用来设置设备工作模式、读写设备运行数据 。也是 16bit 大小。
• 空间与权限：占用 16bit 空间，权限是读写 ，相当于设备的 “可配置参数库 + 状态存储区” 。
• 举例：控制 “新能源汽车的行驶模式”，车辆的 PLC（或控制器 ）里，保持寄存器存着模式值：写 1 设为纯电模式，写 2 设为混动模式 。同时，也能读这个寄存器，知道当前车处于什么模式。再比如 “工厂里变频器的频率设置”，往保持寄存器写 50Hz 对应的数值，变频器就按 50Hz 运行，读这个寄存器能知道当前设置的频率。

5. ModBus 功能码

• ModBus 功能码绝对当前内容具体作用
  • 公共功能码【重点】
    • 要求所有支持 ModBus 协议通信的设备必须执行的功能码内容。例如 离散量输入读取，线圈读写操作
  • 用户定义功能码
    • 企业 / 个人，可以根据自身需求，自定义功能码，要求 ModBus 协议支持的两端
  • 保留功能码
    • 一般是用于较早期设备功能保持使用，目前逐步淘汰，或者不再使用。

6. ModBus 数据模式

三种数据模式

• ModBus RTU : 8421 BCD 码
• ModBus ASCII
• ModBus TCP

发送数据 15，利用 ModBus 方式发送

• ModBus RTU 方式: 0001 0101
• ModBus ASCII 方式: 0011 0001 0001 0101 按照字符 '1' 和字符 '5' 处理
• RTU 8421BCD 码

案例：

8.  ModBus 实际数据帧分析

9. RS485 + ModBus 案例

9.2 代码实现

modbus.h:

#ifndef _MODBUS_H
#define _MODBUS_H

#include "stm32f10x.h"

#include "rs485.h"

#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "string.h"

typedef struct{
	float tem;  //温度
	float hum;   //湿度
	float bp;   //压强
 	u32 lux;     //照度
}Sensor_Data;

extern Sensor_Data sensor_data;

/**
 * @brief ModBus 发送 03 功能码函数，对应功能是读取多个【输入寄存器】
 *        或者【保持寄存器】数据
 * 
 * @param id       设备地址
 * @param addr     读取目标数据寄存器地址
 * @param data_len 读取的数据个数
 */
void ModBus_Send03Cmd(u8 id,u16 addr,u16 data_len);

void Analysis_ModBus_Tem_Hum(Sensor_Data *sensor_data);

void Analysis_ModBus_BP_Lux(Sensor_Data *sensor_data);

/**
 * @brief ModBus CRC 校验函数
 */
uint16_t ModBus_CRC16(const uint8_t *data, uint16_t length);


#endif

modbus.c:

#include "modbus.h"

Sensor_Data sensor_data = {0};
extern RS485_Data rs485_val;

void ModBus_Send03Cmd(u8 id,u16 addr,u16 data_len){
	//用于存储03功能码对应发送ModBus协议问询帧
	u8 modbus_03_buffer[8];
	
	//ModBus 协议组包，设备地址 + 03功能码
	modbus_03_buffer[0] = id;
	modbus_03_buffer[1] = 0x03;
	
	// 寄存器起始地址
	modbus_03_buffer[2] = addr / 256; // 寄存器地址高位
	modbus_03_buffer[3] = addr % 256; // 寄存器地址低位
	
	// 请求数据长度
	modbus_03_buffer[4] = data_len / 256; // 请求寄存器个数数据高位
	modbus_03_buffer[5] = data_len % 256; // 请求寄存器个数数据高位
	
	uint16_t crc = ModBus_CRC16(modbus_03_buffer, 6);
	
	// CRC 校验位
	modbus_03_buffer[6] =  crc % 256;// CRC 数据校验结果低位
	modbus_03_buffer[7] =  crc / 256;// CRC 数据校验结果高位
	
	for (int i = 0; i < 8; i++)
	{
		printf("%02X ", modbus_03_buffer[i]);
	}
	
	printf("\r\n");

// 调用 RS485_SendBuffer 发送组好的报文
    RS485_SendBuffer(modbus_03_buffer, 8);
}

void Analysis_ModBus_Tem_Hum(Sensor_Data *sensor_data){
	// 1. 校验数据完整性与合法性
  // 至少需要 9 字节（地址1 + 功能码1 + 数据长度1 + 数据4 + CRC2 ）
	if(rs485_val.count < 9){
		return;
	}
	//取出接收数据指针
	u8 *modbus_data = rs485_val.data;
	
	// 2. CRC 校验（排除最后 2 字节 CRC ）
  uint16_t crc_calc = ModBus_CRC16(modbus_data, rs485_val.count - 2);
	//将高 8 位左移 8 位（腾出低 8 位空间），再与低 8 位进行 “或运算”，组合成一个 16 位的完整 CRC 值
	uint16_t crc_recv = (modbus_data[rs485_val.count - 1] << 8) | modbus_data[rs485_val.count - 2];
  if (crc_calc != crc_recv) {
      // CRC 校验失败，清空缓存
      memset(&rs485_val, 0, sizeof(RS485_Data));
      return;
  }
	
	// 3. 校验功能码（确保是 0x03 应答）
  if (modbus_data[1] != 0x03) {
      return;
  }
	
	// 4. 解析数据
  // 湿度：第 3 字节是数据长度（通常 0x04 ，对应 2 个寄存器、4 字节数据 ）
  if (modbus_data[2] == 0x04) {
      // 湿度值 = (高 8 位 << 8) | 低 8 位 ，再转换为实际值
      short hum_raw = (modbus_data[3] << 8) | modbus_data[4]; 
      sensor_data->hum = hum_raw * 0.1f;

      // 温度值 = (高 8 位 << 8) | 低 8 位 ，再转换为实际值
      short tem_raw = (modbus_data[5] << 8) | modbus_data[6]; 
      sensor_data->tem = tem_raw * 0.1f;
  }

  // 5. 解析完成后，清空 rs485_val ，准备下一次接收
  memset(&rs485_val, 0, sizeof(RS485_Data));
}

// 解析大气压值 + 光照强度（Lux）数据，根据文档格式修改
void Analysis_ModBus_BP_Lux(Sensor_Data *sensor_data) 
{
    // 1. 校验数据长度和基本合法性
    // 文档中大气压+光照问询帧应答，有效字节数等需结合实际，这里至少 9 字节（地址1+功能码1+数据长度1+数据n+CRC2 ）
    if (rs485_val.count < 9) {
        return; 
    }
    u8 *modbus_data = rs485_val.data;

    // 2. CRC 校验（排除最后 2 字节 CRC ）
    uint16_t crc_calc = ModBus_CRC16(modbus_data, rs485_val.count - 2);
    uint16_t crc_recv = (modbus_data[rs485_val.count - 1] << 8) | modbus_data[rs485_val.count - 2];
    if (crc_calc != crc_recv) {
        memset(&rs485_val, 0, sizeof(RS485_Data));
        return;
    }

    // 3. 校验功能码（确保是 0x03 应答）
    if (modbus_data[1] != 0x03) {
        return;
    }

    // 4. 解析数据，根据文档定义：
    //    - 大气压值：寄存器 505，实际值是寄存器值的 0.1 倍（文档说“实际值 10 倍” ，所以要除以 10 ）
    //    - Lux 值：寄存器 506（高 16 位）、507（低 16 位），组合成 32 位实际值
    //    数据长度需根据返回判断，文档示例中“有效字节数 0x06”，即数据段 6 字节（对应 3 个寄存器，每个 2 字节 ）
    if (modbus_data[2] == 0x06) { 
        // 解析大气压值
        // 问询帧起始地址对应寄存器 505（地址 40506 ），数据段前 2 字节是大气压值（寄存器值）
        uint16_t bp_reg_val = (modbus_data[3] << 8) | modbus_data[4]; 
        // 文档说“实际值 10 倍”，所以实际大气压 = 寄存器值 / 10.0 
        sensor_data->bp = bp_reg_val / 10.0f; 

        // 解析 Lux 值：高 16 位（寄存器 506，modbus_data[5]、modbus_data[6] ） + 低 16 位（寄存器 507，modbus_data[7]、modbus_data[8] ）
        // 组合成 32 位实际值（文档说“实际值”，假设无需额外倍数转换，直接组合 ）
        uint32_t lux_high = (modbus_data[5] << 8) | modbus_data[6];
        uint32_t lux_low = (modbus_data[7] << 8) | modbus_data[8];
        uint32_t lux_reg_val = (lux_high << 16) | lux_low;
        sensor_data->lux = lux_reg_val; 
    }

    // 5. 解析完成后，清空 rs485_val ，准备下一次接收
    memset(&rs485_val, 0, sizeof(RS485_Data));
}

uint16_t ModBus_CRC16(const uint8_t *data, uint16_t length) 
{
    uint16_t crc = 0xFFFF;
    uint16_t i, j;

    for (i = 0; i < length; i++) {
        crc ^= (uint16_t)data[i];
        for (j = 0; j < 8; j++) {
            if (crc & 0x0001) {
                crc >>= 1;
                crc ^= 0xA001;
            } else {
                crc >>= 1;
            }
        }
    }
    return crc;
}

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