PymodbusとUSB-RS485変換アダプタを使ってModbus RTU対応の機器から情報を取得してみます。
使っている機器
Raspberry Pi
使っているのはラズパイ4です。
温湿度センサ
KKmoonRS485温度湿度 トランスミッタ RS485 Modbus-RTU データ ロガー 無線 温度 センサ 温度湿度モニタ
「RS485 Modbus」でAmazonで検索すると一番上に出てくるこちらのセンサー使っています。
https://www.amazon.co.jp/dp/B07KS3WJRM/
仕様も引用しておきます。
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 電源範囲 | DC8V〜48V（正と負の極性を区別せず、極性を逆にすることもできます） |
| 温度測定範囲 | -40℃〜125℃ |
| 湿度測定範囲 | 0〜100％RH |
| 測定精度と分解能 | 温度：±0.3℃、0.1℃湿度：±3.0％、0.1RH |
| 応答時間 | 2秒 |
| シリアルボーレート | 1200,2400,4800,9600（2桁のダイヤルスイッチ）、デフォルトの9600 |
| バイトフォーマット | 8データビット、1ストップビット、チェック不要 |
| 通信アドレス | 1〜63（6桁のダイヤルスイッチ）、デフォルト1 |
変換アダプタ
こちらの変換アダプタ使ってUSB-RS485の変換をします。
WINGONEER USB 2.0 to RS485シリアルコンバータアダプタCP2104 SN75176 FUSE + TVS， FT232よりも安定した二重保護
使っているライブラリ「PyModbus」
以下で簡単にインストールできます。
pip install pymodbus
配線
USBアダプタを使った構成なのでとてもシンプルです。
電源がDC8V〜48Vと大きめなので気をつけてください。上の写真でセンサーが赤く光っていると思いますが電源足りてないと光りません。極性は気にしないで大丈夫です。
RS485のA、Bを合わせて配線します。
以下の写真のように、この温湿度計はプラスマイナス逆でも動きます。（逆でも動くかのテストの時の写真でした・・）
USBアダプタを差したときに、どのデバイスで認識されたか確認しておきます。USBに差した直後にdmesg見るとわかりやすいです。以下のログみると ttyUSB0 であることがわかります。
$ dmesg | tail -n 5
[ 7533.026509] usb 1-1.3: Product: CP2104 USB to UART Bridge Controller
[ 7533.026524] usb 1-1.3: Manufacturer: Silicon Labs
[ 7533.026538] usb 1-1.3: SerialNumber: 00868CDA
[ 7533.032198] cp210x 1-1.3:1.0: cp210x converter detected
[ 7533.042672] usb 1-1.3: cp210x converter now attached to ttyUSB0
$ ls /dev/ttyUSB0
/dev/ttyUSB0
PyModbusを使って取得してみる
PyModbusを使うと以下のように簡単に温度と湿度を取得できます。
from pymodbus.client import ModbusSerialClient
client = ModbusSerialClient(baudrate=9600, port="/dev/ttyUSB0", method="rtu")
if client.connect():
res = client.read_holding_registers(address=0, count=2, unit=1)
temperature = res.registers[0]/10
print(f"Temperature:\t{temperature} ˚C")
humidity = res.registers[1]/10
print(f"Humidity:\t{humidity} %")
client.close()
以下少しだけ説明します。
portにはUSB差した時にLinuxで認識されたデバイスを指定します。baudrateは上記の仕様の表にあるとおり調整可能ですが、デフォルトでは9600なのでそれを指定します。
ModbusSerialClient(baudrate=9600, port="/dev/ttyUSB0", method="rtu")
ここでSocket通信がオープンされます。
if client.connect():
例えば以下のようにconnectした後、 client.socket に対してModbusの命令を直接投げることも可能です。
実行してみる
以下のように温度と湿度が取得できました。
参考にした記事
同様の構成をGolangで実装していて周辺の内容も書いてくださっています。
今回はRS485のUSB変換装置を使いましたが、前にGPIO経由でやった時の記事です。実は見た目は一緒ですが別物の温湿度センサーを使っています。