Tension-sensor

拉力传感器搭配数字量变送器基于 RS485 转 TTL 模块的传感器驱动依赖库

项目简介

本项目为东莞金诺拉力传感器（www.jnsensor.com）配套驱动库，适用于 BSQ-DG-V2 数字量变送器，基于 RS485 Modbus-RTU 协议通信。采用 C 语言实现，适配 STM32 HAL 库，适用于嵌入式开发场景。

主要特性

• ✅ 支持 Modbus-RTU 协议（功能码 03/06）
• ✅ 实时读取拉力/重量数据
• ✅ 支持去皮（Tare）和清零（Zero）操作
• ✅ 自动 CRC16 校验
• ✅ 浮点数自动计算（根据小数点位数）
• ✅ 完整的错误处理机制

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硬件连接

接线示意

拉力传感器 → 数字量变送器(BSQ-DG-V2) → RS485转TTL模块 → MCU(UART)

引脚连接

RS485 模块	MCU (STM32)
TX	UART RX
RX	UART TX
DE/RE	GPIO (控制收发)
VCC	5V/3.3V
GND	GND

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快速开始

1. 文件集成

将 Bsq 目录下的所有文件添加到您的工程：

Bsq/
├── bsq_sensor.c        # 传感器主驱动
├── bsq_sensor.h        # 传感器头文件
├── bsp_rs485.c         # RS485 底层驱动
├── bsp_rs485.h         # RS485 头文件
├── modbus_crc.c        # Modbus CRC16 校验
└── modbus_crc.h        # CRC 头文件

2. 初始化配置

#include "bsq_sensor.h"

// 定义设备句柄和数据结构
BSQ_Device_t sensor;
BSQ_Data_t weight_data;

int main(void)
{
    // HAL 初始化
    HAL_Init();
    SystemClock_Config();
    
    // 初始化 UART (例如 USART1, 波特率 9600, 8N1)
    MX_USART1_UART_Init();
    
    // 初始化传感器 (从机地址默认为 0x01)
    BSQ_Init(&sensor, &huart1, 0x01);
    
    while(1)
    {
        // 读取重量数据
        if (BSQ_ReadWeight(&sensor, &weight_data)) {
            printf("Weight: %.3f kg\n", weight_data.weight);
        } else {
            printf("Read Error!\n");
        }
        
        HAL_Delay(1000);
    }
}

3. UART 配置要求

• 波特率: 9600 bps（默认，可根据变送器配置调整）
• 数据位: 8
• 校验位: None
• 停止位: 1

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API 文档

数据结构

BSQ_Device_t - 设备句柄

typedef struct {
    RS485_Handle_t rs485;      // RS485 通信句柄
    uint8_t        slave_addr; // Modbus 从机地址
} BSQ_Device_t;

BSQ_Data_t - 传感器数据

typedef struct {
    float    weight;        // 最终重量（浮点数，单位：kg）
    int16_t  raw_value;     // 原始整数值
    uint8_t  decimal_point; // 小数点位数 (0/1/2/3)
    bool     comm_error;    // 通信错误标志
} BSQ_Data_t;

RS485_Handle_t - RS485 句柄

typedef struct {
    UART_HandleTypeDef *huart;    // UART 句柄
    GPIO_TypeDef       *de_port;  // DE 引脚端口
    uint16_t           de_pin;    // DE 引脚编号
} RS485_Handle_t;

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核心函数

1. BSQ_Init - 初始化传感器

void BSQ_Init(BSQ_Device_t *dev, UART_HandleTypeDef *huart, uint8_t addr);

参数说明:

• dev: 指向 BSQ 设备结构体的指针
• huart: STM32 HAL UART 句柄指针（如 &huart1）
• addr: Modbus 从机地址（通常为 0x01）

示例:

BSQ_Device_t sensor;
BSQ_Init(&sensor, &huart1, 0x01);

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2. BSQ_ReadWeight - 读取重量数据

bool BSQ_ReadWeight(BSQ_Device_t *dev, BSQ_Data_t *data);

参数说明:

• dev: 设备句柄
• data: 输出参数，存储解析后的重量数据

返回值:

• true: 读取成功
• false: 通信失败

功能说明:

• 一次性读取测量值和小数点位数两个寄存器（保证数据同步）
• 自动计算浮点数重量值
• 支持 0-3 位小数点精度

示例:

BSQ_Data_t data;
if (BSQ_ReadWeight(&sensor, &data)) {
    printf("Weight: %.3f kg (Raw: %d, Decimal: %d)\n", 
           data.weight, data.raw_value, data.decimal_point);
}

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3. BSQ_Tare - 去皮（相对清零）

bool BSQ_Tare(BSQ_Device_t *dev);

参数说明:

• dev: 设备句柄

返回值:

• true: 去皮成功
• false: 操作失败

功能说明:

• 将当前重量设为零点（相对零点）
• 适用于去除容器重量等场景

示例:

if (BSQ_Tare(&sensor)) {
    printf("Tare successful!\n");
}

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4. BSQ_Zero - 清零（绝对零点校准）

bool BSQ_Zero(BSQ_Device_t *dev);

参数说明:

• dev: 设备句柄

返回值:

• true: 清零成功
• false: 操作失败

功能说明:

• 进行绝对零点校准
• 注意: 执行此操作时请确保传感器无负载

示例:

if (BSQ_Zero(&sensor)) {
    printf("Zero calibration successful!\n");
}

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RS485 底层函数

RS485_Send - 发送数据

void RS485_Send(RS485_Handle_t *h485, uint8_t *data, uint16_t len);

RS485_Receive - 接收数据

HAL_StatusTypeDef RS485_Receive(RS485_Handle_t *h485, uint8_t *data, 
                                uint16_t len, uint32_t timeout);

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Modbus CRC 工具函数

Modbus_CRC16 - 计算 CRC16 校验

uint16_t Modbus_CRC16(uint8_t *buffer, uint16_t len);

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寄存器地址定义

寄存器名称	地址 (Hex)	Modbus 地址	说明
REG_MEASURE_VAL	0x0000	40001	测量值（有符号整数）
REG_DECIMAL_PT	0x0001	40002	小数点位数（0~3）
REG_TARE	0x0011	40018	去皮寄存器
REG_ZERO	0x0016	40023	清零寄存器

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常见问题

1. 通信失败/无数据��回

可能原因:

• 从机地址不匹配 → 检查变送器地址配置
• 波特率不一致 → 确认 UART 波特率与变送器一致（默认 9600）
• RS485 接线错误 → 检查 A/B 线是否接反
• DE/RE 控制引脚未配置 → 确保 RS485_Handle_t 中正确设置 GPIO

2. 数据读取不稳定

解决方案:

• 增加通信超时时间（默认 200ms）
• 检查电源供电是否稳定
• 添加延迟避免频繁读取

3. 小数点位数显示异常

检查项:

• 确认变送器小数点配置（通过设备说明书）
• 验证 BSQ_ReadWeight 返回的 decimal_point 值

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版本信息

• 版本: 0.1
• 日期: 2026-01-25
• 作者: SimpleAstronaut

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开源协议

本项目采用 GNU General Public License v3.0 开源协议。

详见 LICENSE 文件。

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技术支持

如有问题或建议，请提交 Issue 或 Pull Request。

传感器技术支持：www.jnsensor.com