2.13 haas506开发教程-高级组件库-modbus

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分类专栏： HaaS506-M601-1.0教程合集文章标签：嵌入式硬件 microPython haas506

于 2022-03-16 17:28:07 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/w_hizyf_m/article/details/123524890

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本文详细介绍了如何使用mbslave软件进行Modbus从机设置，并通过Python的modbus库进行数据读写操作。包括设置SlaveID、功能、地址和数据格式，以及读取保持寄存器、写入数据、读取多个输入寄存器的步骤。同时，提供了多个实际操作案例，展示了如何读写寄存器并分析日志输出。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1.mbslave仿真软件的使用

需要先下载mbslave这个软件
链接: lmbslave官网.
（1）打开仿真软件

（2）点击setup进行slave definition

在slave definition中设置Slave ID（modbus从机ID）、Function（功能）、Address（地址）、Quantity（寄存器个数）、数据显示的格式等。

（3）编辑寄存器的值
双击当前值，跳出一个Edit Register编辑框，修改寄存器的值

全部修改后如下图所示：
当前数据显示是无符号整型格式，若想修改数据的显示格式，可以点击软件窗口栏中的”Display"选择一个合适的数据格式。

例如选择“HEX"之后，数据显示如下图所示：

（4）Connection连接配置
点击软件窗口栏中的Connection选项，进行连接配置。

配置项：Connection选择”Serial Port“，Port需要选择设备的RS485的串口端口号，例如当前设备的RS485的端口号为COM26（从我的电脑-设备管理器获取）,那么Port就选择Port26。波特率选择9600（Modbus采用串口通信时的串口波特率，默认为 9600）、数据位选择"8 Data bits"、奇偶校验选择”None Parity-不校验"、停止位选择"1 stop bit"。

详细的配置项如下图所示：

设置完毕

2.案例一

对保持寄存器（holdRegister)进行数据读取和数据写入

烧录代码

main.py

import modbus
import utime as time
time.sleep(5)
#初始化modbus:RS485串口id为2，波特率为9600，奇偶校验为0，响应超时为1000ms
modbus.init(2,9600,0,1000)
#建立20个字节的数组
readBuf=bytearray(20)
#读保持寄存器:设备ID是1，寄存器起始地址为0，连续读入10个寄存器数据， 响应超时为1000ms
modbus.readHoldingRegisters(1,0,10,readBuf,1000)
print('read data from register:',readBuf)
#写保持寄存器:设备ID是1，寄存器地址为0，往地址为0的寄存器写入的数据为200， 响应超时1000ms
time.sleep(5)
modbus.writeHoldingRegister(1,0,200,1000)
modbus.readHoldingRegisters(1,0,10,readBuf,1000)
print("read register again:",readBuf)
#关闭modbus
modbus.deinit()

board.json

{
    "name": "haas506",
   "version": "1.0.0",
   "io": {            
      "serial1":{
        "type":"UART",
        "port":0,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      },
      "serial2":{
        "type":"UART",
        "port":1,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      },
      "serial3":{
        "type":"UART",
        "port":2,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      }
   },
   "debugLevel": "ERROR",
   "repl":"enable",
   "replPort":0
  
  }

日志输出
打开串口助手，查看打印的日志信息

read data from register: bytearray(b'\x00\x00\xff\xff\x01\x00\xff\xff\x02\x00\xff\xff\x03\x00\xff\xff\x04\x00\xff\xff')
read register again: bytearray(b'\xc8\x00\xff\xff\x01\x00\xff\xff\x02\x00\xff\xff\x03\x00\xff\xff\x04\x00\xff\xff')

注意：每个寄存器包含高低2个字节，寄存器数据按照大端字节序排列，大端就是一个数据的低字节在高地址，高字节在低地址。例如地址为0的寄存器的数据是0x00C8，那么输出的时候，先输出C8然后输出00。

3.案例二

修改多个寄存器的值

main.py

  import modbus
  import utime
  utime.sleep(5)
  #修改前五个寄存器值,每个寄存器包含高低2个字节  
  #注意：（寄存器数据按照大端字节序排列） 大端就是一个数据的低字节在高地址，高字节在低地址
  modbus.init(2,9600,0,1000)
  readBuf=bytearray(10)
  #读保持寄存器:设备ID是1，寄存器起始地址为0，连续读入5个寄存器数据， 响应超时为1000ms
  modbus.readHoldingRegisters(1,0,5,readBuf,1000)
  print('read data from register：',readBuf)
  print("write data into register...")
  writeBuf=bytearray([0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00])
  #写多个保持寄存器:设备ID是1，寄存器的起始地址为0，待写入寄存器的数据为200， 响应超时1000ms
  ret=modbus.writeMultipleHoldingRegisters(1, 0, 5, writeBuf, 1000)
  print("----ret=",ret)
  # ----ret= (0, 0, 5, 0)
  #读保持寄存器:设备ID是1，寄存器起始地址为0，连续读入5个寄存器数据， 响应超时为1000ms
  modbus.readHoldingRegisters(1,0,5,readBuf,1000)
  print("read register again:",readBuf)
  modbus.deinit()

board.json

{
    "name": "haas506",
   "version": "1.0.0",
   "io": {            
      "serial1":{
        "type":"UART",
        "port":0,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      },
      "serial2":{
        "type":"UART",
        "port":1,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      },
      "serial3":{
        "type":"UART",
        "port":2,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      }
   },
   "debugLevel": "ERROR",
   "repl":"enable",
   "replPort":0
  
  }

日志

read data from register： bytearray(b'\x00\x00\xff\xff\x01\x00\xff\xff\x02\x00')
write data into register...
read register again: bytearray(b'\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00')

原始数据表

修改后的数据表

4.案例三

读取多个输入寄存器（InputRegisters）的值

在仿真软件中如下设置：
（1）创建一张表

（2）在slave definition中，选择Function中的 input Registers,注意当前设备的id是1。

（3）适当修改几个寄存器的值

main.py

import modbus as mb
import utime as time
def modbus_test():
    #初始化串口2-->RS485，波特率9600，奇偶校验为0,超时1000ms 
    mb.init(2, 9600, 0, 1000)
    readBuf = bytearray(10)
    #params:设备Id,寄存器起始地址, 所要读取的寄存器个数, readBuf, 超时时间设置
    ret = mb.readInputRegisters(1, 0, 5, readBuf, 200)
    print(ret)
    print('readBuf:',readBuf)
    mb.deinit()
    
if __name__ == '__main__':
    while True:
        time.sleep(1)
        modbus_test()

board.json

{
    "name": "haas506",
   "version": "1.0.0",
   "io": {            
      "serial1":{
        "type":"UART",
        "port":0,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      },
      "serial2":{
        "type":"UART",
        "port":1,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      },
      "serial3":{
        "type":"UART",
        "port":2,
        "dataWidth":8,
        "baudRate":115200,
        "stopBits":1,
        "flowControl":"disable",
        "parity":"none"
      }
   },
   "debugLevel": "ERROR",
   "repl":"enable",
   "replPort":0
  
  }

日志
代码执行过程中会输出两个值，分别是readInputRegisters()函数的状态返回值和前5个寄存器中的值

(0, 10)
readBuf: bytearray(b'\x00\x00\x01\x00\x02\x00\x03\x00\x04\x00')
(0, 10)
readBuf: bytearray(b'\x00\x00\x01\x00\x02\x00\x03\x00\x04\x00')
(0, 10)
......

5.class-modbus

modbus.init(uartId,Baud,Parity,timeout)
- 作用：初始化modbus
- 参数：id,Baud,Parity,timeout
- 返回：0成功

参数	说明
uartId	串口id，TTL的id是0，RS232是1,RS485是2
Baud	设置波特率数值
Parity	设置奇偶校验，0代表不校验，1代表奇校验，2代表偶校验
timeout	设置响应超时时间，单位ms

modbus.deinit()
- 作用：关闭modbus
- 参数：无
- 返回：0成功
modbus.writeHoldingRegister(id,regAddr,data,timeout)
- 作用：写保持寄存器，往指定设备的某个寄存器内写入数据
- 参数：id,regAddr,data,timeout
- 返回：成功返回一个元组数据->(0, regAddr, data, 0)

参数	说明
id	设备id
regAddr	寄存器地址
data	待写入寄存器的数据
timeout	设置响应超时时间，单位ms

modbus.readHoldingRegisters(id,regStartAddr,num,readBuf,timeout)
- 作用：读保持寄存器，从某个寄存器开始，连续读取指定个数寄存器的数据
- 参数：id,regStartAddr,num,readBuf,timeout
- 返回：成功返回一个元组数据

参数	说明
id	设备id
regStartAddr	寄存器起始地址
num	要读取的寄存器个数
readBuf	所读取的寄存器数据
timeout	设置响应超时时间，单位ms

modbus.writeMultipleHoldingRegisters(id,regStartAddr,num,writeBuf,timeout)
- 作用：写多个保持寄存器，从某个寄存器开始，连续写入指定个数寄存器的数据
- 参数：id,regStartAddr,num,writeBuf,timeout
- 返回：成功返回一个元组数据

参数	说明
id	设备id
regStartAddr	寄存器起始地址
num	要写入的寄存器个数
writeBuf	待写入的寄存器数据
timeout	设置响应超时时间，单位ms

modbus.readInputRegisters(id,regStartAddr,num,readBuf,timeout)
- 作用：向从机读取多个输入寄存器的值
- 参数：id,regStartAddr,num,readBuf,timeout
- 返回：成功返回一个元组数据（state,len(readbuf))，即modbus状态码和读取到的数据的字节数

参数	说明
id	设备id
regStartAddr	寄存器起始地址
num	待读寄存器的数量，表示操作多少个寄存器
readBuf	读寄存器获得的数据
timeout	设置响应超时时间，单位ms

modbus奇偶校验

常量	值	说明
modbus.PARITY_NONE	0	串口不使用奇偶校验
modbus.PARITY_ODD	1	串口使用奇校验
modbus.PARITY_EVEN	2	串口使用偶校验

modbus的状态码

状态	返回值	说明
MB_SUCCESS	0	成功
MB_MUTEX_ERROR	-1	互斥失败
MB_INVALID_SLAVE_ADDR	-2	无效的地址
MB_INVALID_PARAM	-3	无效的参数
MB_RESPOND_EXCEPTION	-4	从机响应失败
MB_RESPOND_LENGTH_ERR	-5	从机响应长度错误
MB_RESPOND_FRAME_ERR	-6	从机响应帧太短或者CRC错误
MB_RESPOND_TIMEOUT	-7	从机响应超时
MB_CANNOT_GET_HANDLER	-8	分配Modbus句柄失败
MB_SLAVE_NO_RESPOND	-9	从机无响应
MB_FRAME_SEND_ERR	-10	帧发送送错误
MB_SERIAL_INIT_FAILED	-11	串口初始化失败
MB_SERIAL_UNINIT_FAILED	-12	串口反初始化失败
MB_FUNCTION_CODE_NOT_SUPPORT	-13	串口使用偶校验