基于MQTT的温湿度采集服务

基于MQTT的温湿度采集服务

1. 项目概述

thdetect是一个基于RS485的温湿度采集服务程序，通过Modbus-RTU协议读取传感器数据，并将数据通过MQTT协议发布到消息代理服务器。该服务可以作为后台守护进程运行，为上层应用提供实时的温湿度数据。

2. 开发环境

• 处理器：AM3354
• 显示屏：支持触摸功能的LCD屏幕
• 操作系统：Linux 3.2
• LVGL版本：v8.3
• 构建工具：CMake 3.16+
• 交叉编译工具链：arm-arago-linux-gnueabi-gcc 4.5.3
• 源码路径:https://gitcode.com/am335xt3/lvgl/tree/main/servers

PS：gitcode要求打开源码页面，需要先登录账号。

3. 系统架构

系统主要由以下几个部分组成：

• 串口通信模块：负责与RS485温湿度传感器进行Modbus-RTU通信
• 数据采集模块：实现温湿度数据的读取和解析
• MQTT客户端模块：负责将采集到的数据发布到MQTT代理服务器
• 守护进程模块：支持以守护进程方式运行

4. 功能模块设计

4.1 串口通信模块

• 串口配置

  • 波特率：4800bps（默认）
  • 数据位：8位
  • 停止位：1位
  • 校验位：无
  • 流控制：无

• 关键函数

  int serial_config(int fd)  // 配置串口参数
  int modbus_init(const char *port_name)  // 初始化串口设备
  void modbus_cleanup(void)  // 清理串口资源
  

4.2 数据采集模块

• Modbus通信协议

  • 从机地址：0x01
  • 功能码：0x03（读取保持寄存器）
  • 起始寄存器：0x0000
  • 寄存器数量：2个（温度和湿度）

• 数据解析

  • 湿度值：直接转换（原始值/10）
  • 温度值：补码转换（原始值/10）

• 关键函数

  int modbus_read_th(float *temperature, float *humidity)  // 读取温湿度数据
  static uint16_t calc_crc16(const uint8_t *data, int len)  // CRC16校验
  

4.3 MQTT客户端模块

4.3.1 MQTT发布客户端模块

MQTT客户端模块基于mosquitto实现，mosquitto移植请参考：
mosquitto移植到AM335x+Linux系统

• MQTT配置

  • 默认代理服务器：localhost
  • 默认主题：sensors/th
  • 消息格式：JSON

  {
       
       "temperature"