main.rar_STC_STC控制_modbus_modbusRTU_stcmodbus

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44 浏览量 2022-07-13 21:42:07 上传评论收藏 2KB RAR 举报

在本文中，我们将深入探讨如何使用STC单片机实现MODBUS协议，以实现对30路继电器的控制。STC单片机是微控制器领域中广泛应用的一种8位CPU，以其低成本、高性价比和丰富的功能特性而受到青睐。MODBUS则是一种通用的工业通信协议，常用于设备之间的数据交换，尤其是PLC、单片机和SCADA系统之间。 STC单片机是基于 Harvard架构的，其内部集成了闪存、RAM、定时器、串行通信接口等多种资源。在实现MODBUS协议时，我们主要利用其串行通信接口（UART），通过编程设置波特率、奇偶校验等参数，使单片机能够与MODBUS主站进行有效的通信。 MODBUS协议分为两种主要的传输模式：MODBUS ASCII和MODBUS RTU。在这个项目中，我们使用的是MODBUS RTU，因为它具有更高的数据传输效率和更低的出错率。RTU模式下，数据以二进制格式发送，每个字符后跟两个字节的CRC校验，以确保数据的完整性和准确性。实现MODBUS RTU协议时，STC单片机需要理解并处理以下核心概念： 1. **功能码**：MODBUS消息中包含的功能码指示了请求或响应的类型，如读线圈状态（0x01）、写单个线圈（0x05）等。 2. **地址**：设备地址指定接收MODBUS消息的目标设备。在本项目中，STC单片机可能被配置为从站，其地址应预先设定。 3. **数据域**：根据功能码，数据域包含要读取或写入的寄存器地址和值。 `main.c`文件是项目的主体代码，其中包含了实现MODBUS协议的关键函数和中断服务程序。这些函数通常包括初始化串口通信、解析接收到的MODBUS帧、构建响应帧以及控制继电器的逻辑。例如，当接收到写单个线圈（0x05）的请求时，单片机会根据请求中的寄存器地址和值来切换相应继电器的状态。为了控制30路继电器，STC单片机的I/O端口可能需要扩展，因为单片机的内置端口数量可能不足以直接驱动30个继电器。可以使用如74HC595之类的串行输入并行输出（SPI）芯片来扩展输出。通过编程控制74HC595的移位寄存器和锁存器，可以实现对继电器的开关操作。在实际应用中，还需要考虑错误处理和异常情况，例如超时重传、CRC校验错误等。此外，为了确保系统的稳定性和可靠性，通常需要编写测试用例和调试代码，以便在开发过程中检查和验证MODBUS通信的正确性。这个项目展示了如何利用STC单片机和MODBUS RTU协议来实现30路继电器的远程控制。通过理解和实现MODBUS协议，我们可以构建一个灵活且可扩展的控制系统，适用于各种自动化和监控场景。在实践中，这种技术可以广泛应用于工业生产、智能家居、环境监测等多个领域。

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#include "main.h" sbit SPEAK=P3^4; /********************************************************************** 欢迎指正，多多交流，只有不断交流才会不断进步，本协议内容是根据网络资源修改，网上的MODbus协议大多不能使用，本协议修改后可以完成01 03 05 06 功能码。10功能码大家完成吧，本程序已经调试好，直接下载就可以使用， ----------------------------------------------------------------------- modbus RTU 的C51程序 ----------------------------------------------------------------------- 单片机AT89C51 11.0592MHZ ----------------------------------------------------------------------- 通信波特率 9600 8位数据 1位停止位偶校验 485通位接口 ----------------------------------------------------------------------- 单片机控制板地址 localAddr(变量) 通信可设置数据的地址：字地址 0 - 255 (只取16位的低8位) **********************************************************************/ uint16 idata D[64] _at_ 0x40; //10进制地址是64， /********************************************************************** D0 的10进制地址是 64 D1 的10进制地址是 65 该ModBUS支持的功能 01 读线圈可以读取单个或多个线圈，上位机发送数据格式地址，功能码，线圈地址高位，线圈地址低位，读取线圈个数高位，读取线圈个数低位，CRC低位，CRC 高位，下位机回应数据格式，地址功能码，数据个数，数据，CRC低位，CRC 高位， 03 读寄存器，可以读取单个或者多个寄存器上位机发送数据格式地址，功能码，寄存器地址高位，寄存器地址低位，数据个数高位，数据个数低位，CRC低位，CRC 高位，下位机回应数据格式，地址功能码，数据个数，数据1高位数据1低位数据2高位数据2低位。。。。，CRC低位，CRC 高位， 05 写单个线圈上位机发送数据格式地址，功能码，线圈地址高位，线圈地址低位，数据高位，数据低位，CRC低位，CRC 高位，下位机回应数据格式，地址，功能码，线圈地址高位，线圈地址低位，数据高位，数据低位，CRC低位，CRC 高位， 06 写单个寄存器上位机发送数据格式地址，功能码，数据地址高位，数据地址低位，数据高位，数据低位，CRC低位，CRC 高位，下位机回应数据格式地址，功能码，数据地址高位，数据地址低位，数据高位，数据低位，CRC低位，CRC 高位， 0x10 写多个寄存器上位机发送数据格式地址，功能码，线圈地址高位，线圈地址低位，读取线圈个数高位，读取线圈个数低位，CRC低位，CRC 高位，下位机回应数据格式，地址功能码，数据个数，数据，CRC低位，CRC 高位， **********************************************************************/ uint8 xdata sendBuf[24],receBuf[24]; //发送接收缓冲区 uint8 idata checkoutError; // ==2 偶校验错 uint8 idata receTimeOut; //接收超时 bit idata bt1ms;//100ms,bt100ms; //定时标志位 uint8 xdata M[100] _at_ 0x00; //-------------------------------定时器0 1ms 中断 ------------------------- void timer0_IntProc() interrupt 1 { TL0 = TIMER_LOW; TH0 = TIMER_HIGHT; bt1ms = 1; } //--------------------------------串行中断程序--------------------------- void comm_IntProc() interrupt 4 { if(TI) { TI = 0; if(sendPosi < sendCount) { sendPosi++; ACC = sendBuf[sendPosi]; TB8 = P; //加上校验位 SBUF = sendBuf[sendPosi]; } else { //发送完后将485置于接收状态 b485Send = 1; receCount = 0; //清接收地址偏移寄存器 checkoutError = 0; } } else if(RI) { RI = 0; receTimeOut = 10; //通讯超时值这个地方很重要 //receTimeOut = 50; //通讯超时值 receBuf[receCount] = SBUF; ACC = receBuf[receCount]; if(P != RB8) checkoutError = 2; //偶校验出错 receCount++; //接收地址偏移寄存器加1 receCount &= 0x0f; //最多一次只能接收16个字节 } } //------------------------------------定时处理-------------------------------- void timeProc(void) { if(bt1ms) { bt1ms = 0; if(receTimeOut>0) { receTimeOut--; if(receTimeOut==0 && receCount>0) //判断通讯接收是否超时 { //将485置为接收状态 b485Send = 1; receCount = 0;// //将接收地址偏移寄存器清零 checkoutError = 0; } } } } //------------------------------串口初始化------------------------------------ void initUart(void) { //偶校验 SCON=0xD0; PCON=0X80; ES = 1; } //-----------------------------初始化中断------------------------------------ void initInt(void) { TMOD= 0x21; //T0用于定时，T1用于波特 TH0 = TIMER_HIGHT; TL0 = TIMER_LOW; TR0 = 1; ET0 = 1; //开中断T0 TH1 = 0xfa; //晶振为11.0592波特率为9600,SMOD=1,12T,TH1=F6 TR1 = 1; TI = 1; //发送允许中断， EA=1; } //--------------------------初始化----------------------------- void initProg(void) { initInt(); initUart(); b485Send = 1; } //----------------------MAIN_PROG--------------------------------------------- void main(void) { initProg(); //初始化 M[0]=0x11; M[1]=0x22; M[2]=0x33; M[3]=0x44; M[4]=0x55; M[5]=0x66; M[6]=0x77; M[7]=0x88; M[8]=0x99; D[0]=0X1122; D[1]=0x3344; D[2]=0x5566; D[3]=0x7788; D[4]=0X99aa; while(1) { timeProc();///////////////////////////通讯 checkComm0Modbus();///////////////////通讯 /**********************************控制程序*********************************************/ /*测试程序说明上位机发送 01 06 00 40 56 78 或者01 05 00 00 00 00 蜂鸣器都应该响*/ if(M[0]==0X00|D[0]==0X5678) { SPEAK=0; } else SPEAK=1; /*上位机发送数据说明读取一个线圈主机器发送地址，功能码，寄存器高位，寄存器低位，数据个数高位，数据个数低位，CRC低位，CRC高位数组位置 0 1 2 3 4 5 6 7 例如读取MO 发送， 01 01 00 00 00 01 主机器返回地址，功能码，，数据个数，数据1低位 CRC低位，CRC高位数组位置 0 1 2 3 例如读取MO 返回， 01 01 01 11 读取一个寄存D0 D0 的地址为3F ,D1地址为41 D2地址为43 D3地址为45 D4 地址为47 主机器发送地址，功能码，寄存器高位，寄存器低位，数据