PC和单片机通过MODBUS RTU通信

2019-04-15 12:45发布

最近研究了一下MODBUS通信,在STC12C5A60S2单片机上实现了MODBUS协议的部分功能,方便上位机从单片机系统上获取数据,比如由单片机获取的温度、湿度、或者控制信号的状态等。有了MODBUS协议后,上位机的开发就很方便了,可以使用C#等高级语言通过串口通信,或者使用组态王直接通过串口通信而不需要写代码,这些都归功于MODBUS协议的开放性,很多的组态软件都能提供对他的支持。甚至通过PLC直接可以和单片机通信,比如在PLC系统上没有AD时,可以使用单片也来进行AD,然后通过MODBUS返回给PLC进行相应的控制。 通过MODBUS协议可以实现主机和多个从机进行通谢,而每个从机有唯一的地址,主机就靠这个地址和从机进行通信。每一帧数据都要通过CRC进行校验,保证通信的正确性。 在进行多机通信时只需要把每个从机的串口并到一起即可,见后面的图。 单片机中3号功能的核心代码如下: unsigned char createRespond_M(unsigned char *respondMessage,unsigned char* _messageReceived ,unsigned int* _registerData) { unsigned char i,j; unsigned char numberOfPoints = 0; unsigned char _slaveAddress = 0 ; unsigned char bytesToSend = 0; unsigned char startAddress=0; unsigned char crcCalculation[]={0,0,0}; unsigned int CntHi = _messageReceived[4]; //将其转换为int型,然后放到高8位。 CntHi = CntHi<<8; numberOfPoints = CntHi| _messageReceived[5]; if(numberOfPoints > MaxnumberOfPoints) { return 0; } bytesToSend = 2 * numberOfPoints +5; _slaveAddress = _messageReceived[0]; respondMessage[0] = _slaveAddress; respondMessage[1] = 3; respondMessage[2] =2 * numberOfPoints; startAddress = (((unsigned int)(_messageReceived[2])) << 8) | _messageReceived[3]; j= 0; for (i = 0; i < numberOfPoints; i++) { respondMessage[i + j + 3] = ((_registerData[startAddress + i] >> 8) & 0xff); respondMessage[i + j + 4] =(_registerData[startAddress + i] & 0xff); j++; } calculateCRC(respondMessage, bytesToSend - 2,crcCalculation); respondMessage[bytesToSend - 2] = crcCalculation[0]; respondMessage[bytesToSend - 1] = crcCalculation[1]; return bytesToSend; } //对接收的数据进行CRC检验,同时判断是否为Address所指定的从机地址和是否为function3功能。 bit CheckRecData(unsigned char * RecData,unsigned char Address) { if(RecData[0] == Address && RecData[1] == 3) //地址为自己的地址,同时功能码为3(function 3) { if(checkCRC(RecData,8)) { return 1; } } return 0; } 本例中每个从机返回80个字节的数据,1号机返回i+1,  2号机返回2*i+1   ,当然在实际运用中只要自己定义所返回的数据的含义即可。比如1,2字节代表温度,3,4字节代表湿度,接下来的4个字节代表P0,P1,P2,P3端口的状态等。可以自由定义,很方便。
具体效果见下图: 把两块板的串口通过杜绑线连在一起。 在TEXTBOX中输入从机的地址,返回相应的数据 如果输入的地址从机不存在,那么通信将会超时,就会提示通信故障。这个是根据通信超时来判断的。