🌊 水质监测·Modbus
30章 实战目录
📡 传感器集成
01
课程导论
行业背景 · Modbus概述 · 学习路径
02
Modbus协议基础
RTU vs TCP · 电气特性 · 主从架构
03
硬件选型指南
pH/DO/浊度/电导率 · RTU/DTU · 网关
04
传感器接口与接线
RS485布线 · 供电信号 · 终端电阻
05
Modbus寄存器映射
保持/输入寄存器 · 线圈 · 离散输入
06
传感器数据手册解读
地址表 · 整数/浮点/BCD · 量程精度
07
Python环境搭建
Anaconda · 虚拟环境 · pymodbus等
08
串口通信基础
pyserial · 波特率/数据位 · 扫描工具
09
第一个Modbus程序
minimalmodbus读取pH · 异常重试
10
批量读取与解析
pymodbus多寄存器 · int/float/string
11
写入操作实战
校准传感器 · 设置地址 · 修改波特率
12
传感器数据校验
CRC原理 · 手动计算 · Python实现
13
多传感器轮询
轮询策略 · 超时处理 · 错误恢复
14
数据日志与存储
CSV · SQLite · InfluxDB入门
15
实时数据可视化
Matplotlib · Dash/Streamlit仪表盘
16
Modbus TCP通信
以太网传感器 · TCP客户端 · RTU转TCP
17
无线通信集成
4G DTU · LoRaWAN · NB-IoT调试
18
边缘计算与本地处理
树莓派网关 · 数据清洗 · 异常检测
19
云平台对接
MQTT · 阿里/腾讯IoT · 数据上云
20
Modbus安全机制
访问控制 · TLS/SSL · 攻击防护
21
传感器故障诊断
故障码 · 示波器抓包 · 日志排查
22
Modbus从机模拟
Modbus Slave工具 · Python从机
23
多主站与冲突解决
令牌传递 · 时间片轮询 · RS485冲突
24
Modbus over TCP/IP进阶
多路复用 · 连接池 · asyncio
25
工业现场总线集成
Modbus转Profinet/EtherCAT · 网关
26
低功耗设计
电池供电 · 休眠唤醒 · 批量上报
27
固件升级与OTA
升级协议 · 远程策略 · 版本管理
28
系统可靠性设计
冗余主站 · 双链路 · 看门狗恢复
29
项目实战一：小型水质监测站
pH+温度+浊度 · 本地+云端
30
项目实战二：分布式河长制网络
多节点 · LoRa+4G · GIS地图