传感器报文:传感器常见数据类型的数据解析

2021/11/12 14:25 · 传感器知识资讯 ·  · 传感器报文:传感器常见数据类型的数据解析已关闭评论
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传感器报文:传感器常见数据类型的数据解析Modbus是一种串行通信协议,是工业领域通信协议的业界标准。现在市面上常见的串口通讯传感器大多遵循标准的modbusRTU的协议。当我们在进行设备测试或者监测的设备出现数据异常时,我们需要抓取报文,来进行问题分析。本文重点介绍,抓取到报文后,不同的数据类型,如何进行数据解析。一、从报文中找到数据区不同的功

传感器报文:传感器常见数据类型的数据解析  第1张

传感器报文:传感器常见数据类型的数据解析

Modbus 是一种串行通信协议, 是工业领域通信协议的业界标准。现在市面上常见的串口通讯传感器大多遵循标准的modbus RTU的协议。当我们在进行设备测试或者监测的设备出现数据异常时,我们需要抓取报文,来进行问题分析。本文重点介绍,抓取到报文后,不同的数据类型,如何进行数据解析。
一、从报文中找到数据区
不同的功能码,数据区位置不同,这里以0x03功能码为例,数据区为应答帧的红色区域
请求帧
应答帧
二、解析数据区
在进行数据区的解析时,需要看数据的类型、数据的大小端以及是否需要公式转换。
1、 看数据类型
(1)无符号整型
对于无符号整型数据,直接将16进制的报文转换成10进制的数据,此种方式简单易懂,解析容易。
例如:噪声数据报文返回值为00 4A(HEX)=74dB
(2)有符号整型
当传感器所采集的参数是有符号整形数据的时候(例如温度),数据低于0时,报文以补码的形式上传,此种方式对有符号需求的参数较为友好。在进行解析时,正数直接转换10进制;负数需要求其补码。
例如:已知温度传感器返回的报文参数是FF9B,求其温度(单位0.1℃)。
FF9B其补码为1000 0000 0110 0101,FF9B=-101,所以温度数据是-10.1℃
(3)浮点型数据解析
浮点数属于有理数,在计算机中用以近似表示任意某个实数,类似于科学计数法。浮点数有单精度float型,双精度double型,常见为float型,浮点型数据的解析人为计算比较麻烦一般借助计算工具。例如可使用下图中浮点数转换工具进行数据转换。浮点数转换工具下载链接:
2、 看数据的大小端模式
大端模式指数据的高字节保存在内存的低地址中,数据的低字节保存在内存的高地址中。
小端模式指数据的高字节保存在内存的高地址中,数据的低字节保存在内存的低地址中。
一般常用的大端模式,上述数据类型就是按照大端模式来进行解析的。如果某一个传感器采用的是小端数据模式,则需要先做高低位数据的转换,再按照数据的类型进行解析。例如,某叶绿素传感器返回的报文的的数据区是00 00 8D 41,其数据为小端存储float型。则其实际测量值为17.625ug/L
3、看是否需要公式转换
不同厂家的采集公式是不同的,一般产品的说明书中会明确给出计算的公式或者是案例,读者只需根据说明书中的公式进行运算即可,公式法一般会搭配上面几种解析方法使用。例如:某温度传感器应答帧报文数据区数据是19 AD,其采集公式为%s/100-40,单位℃,该传感器检测到的温度数据为:19AD(H)=6573(D),T=6573/100-40=25.73℃
传感器报文:传感器常见数据类型的数据解析  第2张

传感器报文:传感器报文生成格式是怎样的,以及具体生成步骤是怎样的?

下面的是用曼彻斯特(IEEE)编码的报文
解调后未解码的报文:AAA696AA
解码后的报文:FFFFFED31FF9
一般需要联系具体接口,比如不同数字接口不同解读。比如串口、CAN总线是不同报文。
这个比较难回答,如果传感器通讯协议是公开的,可以获取到报文。如果协议不公开比如用的是IO-LInk就不需要获取报文也可以使用。
而且报文也分很多种通讯协议报文,你具体是哪一种呢?
传感器报文:传感器常见数据类型的数据解析  第3张

传感器报文:温度传感器ds18B20报文解析

1.sLoRa上报数据报文域说明

名称

长度

说明

报文头

1 Byte

终端上报数据的报文头为0x50

报文长度

1 Byte

指示整个报文长度的字节数,包含报文头到CRC校验字节尾

网络号

2 Byte

组网的星型网络ID号码,默认值为0

源设备地址

1 Byte

终端设备上报报文,该域定义为终端的设备地址;

即网络中的设备号,1~255为终端设备号,0为AP广播报文地址。

默认值为1

电池电压

1 Byte

单位0.1V

Bit7:

0为电池电压(电池供电);

1为直流电源电压;(外部直流电源供电)

Bit6~0:电压值,单位0.1V,0.1~6.3V,0为电压信息无效。

供电方式由AT+POWER指令设定

传感器类型

1 Byte

(定义见表2)默认值为0,传感器未配置

传感器数据

1~15Byte

传感器数据的字节数

CRC16校验

2 Byte

CRC16校验域,从报文头开始到传感器n数据的报文校验

?
2.这是我在串口助手下采集到的温度数据:
+---------------------------------------------------------------------------------------+
| WuHan LingYun IoT System Studio LoRa Node Terminal ? ? ? ? ? ?
| Serial ? ?Number: ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
| Hardware Version: v1.0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
| Software Version: v0.1 build ? ? ? ? ? ? ? ? ?
+---------------------------------------------------------------------------------------+
CPU is MSB
Send AT+CMD=1 in 5 seconds goes into AT command mode.
Freq[0MHz] BW[7.8KHz] SF[0] TXPWR[0] CCR[0] Address[3:1]
: FE 0B 00 03 01 FF 01 18 5D 43 FC ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?]C?
: FE 0B 00 03 01 FF 01 19 12 C9 E6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
: FE 0B 00 03 01 FF 01 18 57 E2 B6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?W

?

?
3.数据报文解析
?如: FE 0B 00 03 01 FF 01 18 5D 43 FC ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?]C?

报文头

报文长度

网络号

源设备地址

电池电压

传感器类型

传感器数据

CRC16校验

0x50

1 Byte

2 Byte

1 Byte

1 byte

1 Byte

1~15 Byte

2 Byte
FE0B00 0301FF0118 5D43 FC?报文11个字节网络号为3源设备号为1没有用电池,接的直流电源温度传感器
0x18 ?5D

0001 1000 0101 1011

24.90℃
?
?

?

传感器报文:温度传感器报文解码

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