基于modbus总线的监测系统的开发

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1、1、下位机数据采样系统1.1电路组成电路组成框图：LCD1602显示采集温度数据单片机AT89C51DS18B20温度数据采集串口COMPIM传送处理后的温度数据传送处理后的温度数据传送电路组成文字叙述：通过四个DS18B20温度传感器对空间四个温度点进行温度采集，通过P1^0—P1^3口将采集的数据传送给单片机AT89C51，单片机AT89C51进行相应的数据处理，分别传送至LCD1602轮询显示采集的数据并通过串口将数据PC机通过C++builder建立的串口助手显示，并且将温度曲线显示在串口助手上显示。1.2modbus总线实现1.2.1mod

2、bus总线实现原理Modbus协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus网络上进行通讯时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址，并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus协议将此信息传送出去。在其他网络上使用时，数据包和数据帧中也包含着Modbus协议。如，Modbus+或MAP网络控制器中有相应的应用程序库和驱动程序，实现嵌入式Modbus协议信息与此网络中用子节点设备间通讯的特殊信息帧的数据转换。该转换也可扩展，处理节点地址，路由，和每一个特殊网络的错误检

3、查方法。如包含在Modbus协议中的设备地址，在信息发送前就转换成节点地址，错误检查区也用于数据包，与每个网络的协议一致，最后一点是需用Modbus协议，写入嵌入的信息，定义应处理的动作。Modbus总线上的传输原理：Modicon控制器上的标准Modbus端口是使用一个RS-232兼容的串行接口，定义了连接器，接线电缆，信号等级，传输波特率，和奇偶校验，控制器可直接或通过调制解调器(以后简称Modems)接入总线(网络)。控制器通讯使用主从技术，即主机能起动数据传输，称查询。而其它设备(从机)应返回对查询作出的响应，或处理查询所要求的动作。主机可对

4、各从机寻址，发出广播信息，从机返回信息作为对查询的响应。从机对于主机的广播查询，响应返回Modbus协议设备地址，请求功能代码，发送数据，错误校验码，建立了主机查询格式，从机的响应信息也用Modbus协议组织，它包括确认动作的代码，返回数据和错误校验码。若在接收信息时出现一个错误或从机不能执行要求的动作时，从机会组织一个错误信息。并向主机发送作为响应。8位数据字节错误校验功能代码8位数据字节设备地址功能代码设备地址主机查询信息查询响应周期：从机响应信息错误校验图主从查询响应周期查询：查询中的功能代码为被寻址的从机设备应执行的动作类型。数据字节中包含从

5、机须执行功能的各附加信息，如功能代码03将查询从机，并读保持寄存器。并用寄存器的内容作响应。该数据区必须含有告之从机读取寄存器的起始地址及数量，错误校验区的一些信息，为从机提供一种校验方法，以保证信息内容的完整性。响应：从机正常响应时，响应功能码是查询功能码的应答，数据字节包含从机采集的数据，如寄存器值或状态。如出现错误，则修改功能码，指明为错误响应。并在数据字节中含有一个代码，来说明错误，错误检查区允许主机确认有效的信息内容。 两种串行传输模式：控制器可使用ASCII或RTU通讯模式，在标准Modbus上通讯。在配置每台控制器时，用户须选择通讯模式

6、以及串行口的通讯参数(如波特率，奇偶校验等)，在Modbus总线上的所有设备应具有相同的通讯模式和串行通讯参数。选择ASCII或RTU模式用于标准的Modbus总线。它定义了总线上串行传输信息区的“位”的含义，决定信息打包及解码方法。如在MAP和Modbus+总线上时，Modbus信息以帧的方式出现，并与串行传输无关，如请求读保持寄存器，可以在Modbus+上的两个控制器之间处理，而与使用的控制器的Modbus端口无关。ASCII模式当控制器以ASCII模式在Modbus总线上进行通讯时，一个信息中的每8位字节作为2个ASCII字符传输的，这种模式的

7、主要优点是允许字符之间的时间间隔长达IS，也不会出现错误。ASCII码每一个字节的格式：编码系统：16进制，ASCII字符0-9，A-F，1个16进制。数据位：1起始位，7位数据，低位先送，奇/偶校验时1位；无奇偶校验时0位，（LRC）1位带校验，1停止位；无校验2停止位。错误校验区：纵向冗余校验。RTU模式控制器以RTU模式在Modbus总线上进行通讯时，信息中的每8位字节分成2个4位16进制的字符，该模式的主要优点是在相同波特率下其传输的字符的密度高于ASCII模式，每个信息必须连续传输。RTU模式中每个字节的格式： 编码系统：8位二进制，十六进

8、制0-9，A-F数据位：1起始位，8位数据，低位先送，奇/偶校验时1位；无奇偶校验时0位，停止位1位(带校验