Example 48: Modbus soil sensor

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Example 48: Modbus soil sensor

Synchronized Device Documentation

This page corresponds to the synchronized Chinese source. Commands, JSON examples, API paths, field names, and screenshots are kept aligned with the Chinese device-side source documentation.

What This Page Covers

Overview
Wiring
JSON Configuration Example
Data Reporting
PeriphExec Linkage
Notes

Source Reference

The detailed operational source is preserved below so implementation details stay exact while the English navigation, titles, and reading path remain available.

示例48:Modbus 土壤传感器

实验概述

通过 Modbus RTU 协议读取 RS485 土壤传感器数据，监测土壤温度、湿度和电导率（EC）。适用于智能农业、大棚种植、花卉养护等精准灌溉场景。

硬件接线

RS485 通信接线

ESP32 引脚	TTL转RS485模块	说明
GPIO 16	TXD	串口发送
GPIO 17	RXD	串口接收
GPIO 4（可选）	DE/RE	方向控制
3.3V	VCC	电源
GND	GND	地

RS485 到土壤传感器

RS485 模块	土壤传感器	说明
A+	黄线（A）	差分信号正
B-	蓝线（B）	差分信号负

土壤传感器通常需要 12-24V DC 供电（红线=VCC，黑线=GND），探针部分防水可埋入土壤。

JSON 配置示例

土壤三合一传感器（温度+湿度+EC）

{
  "id": "modbus_soil",
  "name": "土壤传感器",
  "type": 1,
  "enabled": false,
  "pins": [16, 17],
  "params": {
    "baudRate": 4800,
    "dataBits": 8,
    "parity": "none",
    "stopBits": 1,
    "dePin": 4,
    "protocol": "modbus_rtu",
    "slaveId": 1,
    "function": 3,
    "startRegister": 0,
    "registerCount": 3,
    "interval": 10000,
    "dataMap": [
      { "register": 0, "name": "soil_moisture", "scale": 0.1, "unit": "%" },
      { "register": 1, "name": "soil_temperature", "scale": 0.1, "unit": "°C" },
      { "register": 2, "name": "soil_ec", "scale": 1, "unit": "μS/cm" }
    ]
  }
}

土壤五合一传感器（温度+湿度+EC+pH+氮磷钾）

{
  "id": "modbus_soil5",
  "name": "土壤五合一",
  "type": 1,
  "enabled": false,
  "pins": [16, 17],
  "params": {
    "baudRate": 4800,
    "dataBits": 8,
    "parity": "none",
    "stopBits": 1,
    "dePin": 4,
    "protocol": "modbus_rtu",
    "slaveId": 2,
    "function": 3,
    "startRegister": 0,
    "registerCount": 7,
    "interval": 10000,
    "dataMap": [
      { "register": 0, "name": "moisture", "scale": 0.1, "unit": "%" },
      { "register": 1, "name": "temperature", "scale": 0.1, "unit": "°C" },
      { "register": 2, "name": "ec", "scale": 1, "unit": "μS/cm" },
      { "register": 3, "name": "ph", "scale": 0.01, "unit": "" },
      { "register": 4, "name": "nitrogen", "scale": 1, "unit": "mg/kg" },
      { "register": 5, "name": "phosphorus", "scale": 1, "unit": "mg/kg" },
      { "register": 6, "name": "potassium", "scale": 1, "unit": "mg/kg" }
    ]
  }
}

参数说明

参数	说明
baudRate	土壤传感器常见波特率为 4800（也有 9600 的）
soil_moisture	土壤体积含水率（0-100%）
soil_temperature	土壤温度（-40~80°C）
soil_ec	土壤电导率（0-20000 μS/cm）
ph	酸碱度（3.0-9.0）

数据上报

传感器数据通过 MQTT 上报：

[{"id": "modbus_soil", "value": "soil_moisture:45.3,soil_temperature:22.1,soil_ec:120"}]

外设执行联动

场晦1：土壤湿度低自动灌溉（轮询触发）

功能：土壤湿度低于30%时自动灌溉1分钟

Web界面配置步骤

步骤1：确保已配置外设

土壤传感器：modbus_soil
Modbus继电器：modbus_relay（控制灌溉阀门）

步骤2：创建规则

点击左侧菜单 外设配置 → 切换到 外设执行管理 标签
点击 新增规则 按钮
填写基础配置：
- 规则名称：自动灌溉
- 上报数据：✅ 启用
- 启用：✅ 启用

步骤3：配置触发器（轮询触发）

点击 添加触发 按钮

填写触发器配置：

字段	填写内容	说明
触发类型	选择轮询触发	定时检测条件
目标外设	选择 `modbus_soil`	土壤传感器
数据字段	`soil_moisture`	土壤湿度
运算符	`<`	小于
阈值	`30`	30%
轮询间隔	`10000`	10秒

步骤4：配置动作（需要3个动作）

动作1：打开灌溉阀门

点击 添加动作 按钮
填写：
- 动作类型：选择 Modbus写入
- 目标外设：选择 modbus_relay
- 寄存器：1（CH2）
- 值：65280（闭合）

动作2：延时1分钟

再次点击 添加动作 按钮
填写：
- 动作类型：选择延时
- 延时时间：60000（60000ms=1分钟）

动作3：关闭灌溉阀门

第三次点击 添加动作 按钮
填写：
- 动作类型：选择 Modbus写入
- 目标外设：选择 modbus_relay
- 寄存器：1（CH2）
- 值：0（断开）
点击保存按钮

场晦2：土壤数据显示（定时触发）

功能：定时在OLED上显示土壤数据

配置步骤：

创建规则，名称：显示土壤数据
触发器配置：
- 触发类型：选择 定时触发
- 间隔时间：10000（10秒）
动作配置（需要2个动作）：
- 动作1：选择 传感器读取，目标 modbus_soil
- 动作2：选择 显示控制，目标 oled1，模板：
```
Soil Monitor
M:{modbus_soil.soil_moisture}%
T:{modbus_soil.soil_temperature}C
EC:{modbus_soil.soil_ec}
```
点击保存

注意事项

波特率：土壤传感器常见 4800bps，与其他 9600 设备共线时需统一
埋入深度：探针埋入深度影响读数，一般建议 10-20cm（作物根系区）
防水性：探针防水但接线端不防水，户外安装需做好防水处理
校准：出厂已校准，但长期使用后精度下降，建议定期对比校准
采样间隔：土壤参数变化缓慢，interval 设为 10000-30000ms 即可
多点监测：大面积种植建议布设多个传感器（不同从站地址），获取全面数据