前言
笔者在写作此书之初就问了自己两个问题。笔者和Modbus RTU是因何结缘的?笔者为什么会写这本书?不妨听听笔者的故事。
回顾笔者的职业生涯,尔来有六七年矣。在此期间笔者就职于展厅的人机互动行业、机器人行业及物联网行业。在人机互动的领域里,常常需要采购设备和传感器并将其组合起来,从而实现特定的互动功能。当初有一个互动的功能是在一个展台上放着一本书,当有人靠近展台时,围绕在书的四边的灯会亮起,并且当人驻足在展台前超5s时,会认为此人已经阅读完此页,便会驱动电机让书翻页。这里面所使用的人体感应传感器便运行了Modbus RTU协议,有读者可能会提出问题——明明只是判断展台前是否有人,输出的信号无非就是逻辑“0”和逻辑“1”,为什么还需要使用Modbus RTU协议呢?这是因为人体感应传感器还需要调节灵敏度以适配当前场景,否则容易发生误报的现象,此外,采购现成的传感器比自己研发可节省大量的时间,同时可靠性和稳定性也会更有保障。笔者也是在这时首次接触Modbus RTU协议。
在从事的机器人行业里,从电路板到系统,再到机器人外壳都是企业完全自研的,换句话说,这个机器人并不是一个“标准件”,在成型的机器人系统里,往后新增各式各样的功能都要基于当前的机器人系统来研发,因此这就导致了难以整合市场上现有的传感器设备,因为这里有两个硬性的条件限制: 一是电路板的预留接口; 二是外壳尺寸限制。市面上的传感器虽然硬件接口丰富多样,但是其尺寸未必能装进机器人的外壳里,因此在增加新的硬件功能时均会采取完全自研的形式,在此期间也成了笔者和Modbus RTU的空白期。
再到从事物联网行业时,笔者接触到了各式各样的系统和设备,其中,和运行Modbus RTU协议的设备打交道最多,这也让笔者不得不再重拾Modbus RTU协议的知识。作为开发者需要对这个协议有清晰的认知,由此才能研发出稳定可靠的设备,只是阔别几年,加之暂未遇到有关使用嵌入式研发Modbus RTU相关的书籍,要重新拾起也需要花一些时间,其中不乏查阅过往开发过的Modbus RTU协议代码及浩如烟海的资料。书到用时方恨少,如果在接触之初笔者就做好Modbus RTU资料的总结归纳,也不至于在需要用时重走一遍当初的“弯路”。
书籍是人类进步的阶梯。——高尔基
为了不再重复地造轮子,也为了能在日后迅速地重拾这方面的知识,笔者决定在此次重拾的过程中将其归纳总结并编纂成书,希望本书能成为一本嵌入式开发Modbus RTU功能的“字典”,哪里不会查哪里,一方面,授业解惑的同时也使自己巩固了知识; 另一方面,因为淋过雨,所以总想为他人撑伞,基于市面上暂未遇见有关使用嵌入式技术开发Modbus RTU的书籍,但其中不乏同路人的情况,本书不但系统地介绍了Modbus RTU协议,还介绍了和嵌入式开发相关的知识,包括但不限于RS485及STM32的开发,基于嵌入式在大多数时候具有和硬件打交道的特性,本书在嵌入式调试的过程中大多以硬件调试为主,希望本书能成为读者排忧解惑的好帮手。
笔者的故事就到这里了,相信读者从笔者的经历能看到,无论读者当前身处哪个行业,只要需要和其他设备打交道,就不可避免地会遇到Modbus RTU协议,虽然Modbus RTU协议的研发之初是用于工业现场的总线协议,但因其消息帧简单、紧凑和通俗易懂的特性,以及支持多种电气接口的优点,更重要的是其免费并且协议标准开放,现已逐步迈向更多的行业。
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致谢
在此拜谢家人的支持,使笔者可全身心地投入写作当中,同时,也拜谢阅读本书的读者,如果本书对各位读者有所帮助,于笔者而言,创作本书的意义便达成了。
尽管笔者已尽力确保本书内容的准确性和完整性,但是书中难免存在疏漏,在此恳请读者热心指正,争取进一步完善本书,以此回馈读者对本书的支持和厚爱。
徐嘉浩2026年2月
