基于OpenHarmony 系统通过Modbus协议读取设备数据 原创 精华
Modbus简介
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Modbus是一种串行通信协议，是Modicon公司（现在的施耐德电气 Schneider Electric）于1979年为使用可编程逻辑控制器（PLC）通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准（De facto），并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式。
Modbus RTU（Remote Terminal Unit 远程终端单元）：这种方式常采用RS-485做为物理层，一般利用芯片的串口实现数据报文的收发，报文数据采用二进制数据进行通信。
Modbus TCP/IP 或 Modbus TCP ：这是一种 Modbus 变体版本，使用 TCP/IP 网络进行通信，通过 502 端口进行连接。报文不需要校验和计算，因为以太网底层已经实现了CRC32 数据完整性校验
Modbus RTU
报文结构
地址：取值范围是0-247，如果是0，就是主站广播报文；如果是1-247，则有可能是主站请求或者从站应答。
功能码：也就是报文命令，代表主站对从站的操作，读或者写
数据：数据字段，主请求报文，从应答报文会有所差异。也就是说假设抓取总线报文，如何区分是主站请求还是从站应答，则需要通过数据字段进行区分了。
CRC校验：采样CRC16，16位循环冗余校验。
部分功能码解析
01功能码 –读线圈状态
主机发送：01 01 00 01 00 08 6C 0C
从机回复: 01 01 01 2F 10 54
主机解析：01 地址(设备ID)；
01 功能码；
00 01 代表查询的起始线圈地址，即从0001线圈开始查询。
00 08 查询线圈数量。
6C 0C 循环冗余校验。
从机解析：01 地址(设备ID)；
01 功能码；
01 代表后面数据的字节数。
2F 读取以0001线圈开始的8个线圈的状态。0x2F二进制为00101111，对应状态为1111 0100
10 54 循环冗余校验。
02功能码 –-读离散输入寄存器
功能：读离散输入寄存器，位操作，可读单个或多个，类似功能码0X01
03功能码 –-读保持寄存器的值
主机发送：01 03 00 01 00 01 D5 CA
从机回复: 01 03 02 00 01 79 84
主机解析：01 地址(设备ID)；
03 功能码；
00 01 代表查询的起始寄存器地址，即从0001寄存器开始查询。
00 01 查询寄存器数量。
D5 CA 循环冗余校验。
从机解析：01 地址(设备ID)；
03 功能码；
02 代表后面数据的字节数。
00 01 查询0001寄存器的值。
79 84 循环冗余校验。
04 功能码 –-读输入寄存器
功能：读输入寄存器，字节操作，可读单个或多个，类似功能码0X03
05 功能码 –-写单个保持寄存器
功能：对单个线圈进行写操作，位操作，只能写一个。写入0xFF00表示将线圈置为ON，写入0x0000表示将线圈置为OFF，其它值无效；
主机发送数据：从站地址+功能码+寄存器起始地址+数据值+校验码
从站应答数据：从站地址+功能码+寄存器地址+写入值+校验码
06 功能码 –-写单个保持寄存器
主机发送：01 06 00 02 00 01 E9 CA
从机回复: 01 06 00 02 00 01 E9 CA
主机解析：01 地址(设备ID)；
06 功能码；
00 02 代表待写入的起始寄存器地址，即从0002寄存器开始写数据。
00 01 写入的寄存器的值。即给0002寄存器写入0001
E9 CA 循环冗余校验。
从机解析：01 地址(设备ID)；
06 功能码；
02 代表后面数据的字节数。
00 01 查询0001寄存器的值。
E9 CA 循环冗余校验。
15 功能码 –-写多个线圈状态
主机发送：01 0F 00 01 00 07 01 6B B2 B9
从机回复: 01 0F 00 01 00 07 45 C9
主机解析：01 地址(设备ID)；
0F 功能码；
00 01 代表待写入的起始线圈地址，即从0001线圈开始写数据。
00 07 待写入的线圈的数量。
01 后面写入数据的字节数。
6B写入寄存器的值，即11010110。二进制01101011
B2 B9 循环冗余校验。
从机解析：01 地址(设备ID)；
0F 功能码；
00 01 代表待写入的起始线圈地址，即从0001线圈开始写数据。
00 07 待写入的线圈的数量。
45 C9 循环冗余校验。
16功能码 – 写多个保持寄存器
主机发送：01 10 00 04 00 03 06 00 01 00 00 00 01 5B 55
从机回复: 01 10 00 04 00 03 C1 C9
主机解析：01 地址(设备ID)；
10 功能码；
00 04 代表待写入的起始寄存器地址，即从0004寄存器开始写数据。
00 03 待写入的寄存器的数量。
06 后面写入数据的字节数。
0001,0000,0001写入寄存器的值。即给0004,0005,0006寄存器分别写入0001，0000,0001
5B 55 循环冗余校验。
从机解析：01 地址(设备ID)；
10 功能码；
00 04 代表待写入的起始寄存器地址，即从0004寄存器开始写数据。
00 03 待写入的的寄存器的值。即给0004,0005,0006寄存器分别写入0001，0000,0001
C1 C9 循环冗余校验。
在OpenHarmony上面使用Modbus
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加入Modbus C++库libmodbus
适配文件在当前目录下的cpp文件夹中
库文件
c文件
把上面文件加入编译
Modbus TCP
配置Modbus信息
设置IP和端口号以及DeviceID
设置数据地址和长度
把测试代码执行起来
引入测试代码库
初始化Modbus连接
读取数据
运行调试
Modbus RTU
Modbus RTU主要是通过RS485或者232接口读取数据的modbus协议
libmodbus库函数解析
功能码函数
| 函数 | 功能吗 |
|---|---|
| modbus_read_registers | 03 |
| modbus_read_input_registers | 04 |
| modbus_read_bits | 01 |
| modbus_read_input_bits | 02 |
modbus数据转换函数
| 函数 | 转换内容 |
|---|---|
| modbus_get_float_abcd | 获取浮点数ABCD |
| modbus_set_float_abcd | 设置浮点数ABCD |
配置方法相当详尽
很底层的分享