STM32有关Modbus中从机解析数据显示

Field

计划用STM32做一个温湿度采集，数码管切换显示温湿度，现在有以下问题：
1.用Modbus来传输温湿度和控制指令，现在基本通信没问题了，该如何把主机接收到的命令解析出来？2.如何做切换？
3.计划一直发心跳帧来接收数据，该怎么收到控制命令呢？

正点原子

帮顶

bin133

根据Modbus协议写函数解析，例如报头的高8位是控制码，那就解析出来，看看是执行什么操作，再对应进入相应的代码，那个切换显示就写个延时或者条件切换就行

Field

做了几天，先写好modbus读取各类指令的函数，再在主函数配置触发轮循读取。
#include "Modbus485.h"
#include "USART.h"
#include "TempandHumidityAD.h"
#include "Fault.h"

uint16_t SlaveAddr;         //从机地址
uint8_t FunctionCode;//功能码
uint16_t StartAddr;//起始地址
uint16_t OutputAddr;//输出地址
uint16_t RegisterNum;//寄存器数量
uint8_t WrongCode;//差错码
uint8_t ErrorCode;//异常码
       
uint16_t SysSwitchOrder;//系统开关指令
uint16_t AirCleanSwitchOrder; //空净开关指令
uint16_t SelectorSwitchOrder; //切换开关指令
       
uint8_t time200ms;
uint8_t time200msflag;
uint8_t Flag_of_Modbus_Ok = 0;

void time200msdly(void)
{
  if(time200ms>=200)
        {
          time200msflag = 1;
                time200ms = 0;
        }
       
}

// CRC 高位字节值表
static const uint8_t auchCRCHi[] = {
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
    0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
    0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
    0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
    0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
    0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
    0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
    0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
} ;
// CRC 低位字节值表
static const uint8_t auchCRCLo[] = {
        0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
        0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
        0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
        0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
        0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
        0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
        0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
        0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
        0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
        0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,
        0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,
        0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,
        0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,
        0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,
        0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F,
        0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,
        0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,
        0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,
        0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,
        0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,
        0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,
        0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,
        0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,
        0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,
        0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,
        0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40
};

/* 扩展变量 ------------------------------------------------------------------*/
/* 私有函数原形 --------------------------------------------------------------*/


/* 函数体 --------------------------------------------------------------------*/

/**
  * 函数功能: Modbus CRC16 校验计算函数
  * 输入参数: pushMsg:待计算的数据首地址,usDataLen:数据长度
  * 返 回 值: CRC16 计算结果
  * 说    明: 计算结果是高位在前,需要转换才能发送
  */
uint16_t modbus_CRC16(uint8_t *_pushMsg,uint8_t _usDataLen)
{
  uint8_t uchCRCHi = 0xFF;
  uint8_t uchCRCLo = 0xFF;
  uint16_t uIndex;
  while(_usDataLen--)
  {
    uIndex = uchCRCLo ^ *_pushMsg++;
    uchCRCLo = uchCRCHi^auchCRCHi[uIndex];
    uchCRCHi = auchCRCLo[uIndex];
  }
  return (uchCRCHi<<8|uchCRCLo);
}



uint8_t RegisterLen;

//接收
volatile uint8_t   ModbusFrame = 0;
volatile uint16_t  ModbusRxCount=0;
volatile uint8_t   ModbusRxBuff[MODBUS_RXBUFF_SIZE]={0};

//发送
volatile uint16_t  ModbusTxCount =0 ;
volatile uint8_t   ModbusTxBuff[MODBUS_TXBUFF_SIZE]={0};


void ReadSysValue(void)  //读取系统温度湿度
{
        uint8_t DataLen;
        uint8_t Len;
        uint16_t crc;
//ModbusTxBuff[0] =
  ModbusTxBuff[0] = SlaveAddr>>8;
  ModbusTxBuff[1] = (SlaveAddr&0xff);
        ModbusTxBuff[2] = FunctionCode;
        ModbusTxBuff[3] = RegisterNum*2;
       
//        ModbusTxBuff[4] = ((uint16_t)(EvaporateCoil_Tem))>>8;
//        ModbusTxBuff[5] = ((uint16_t)(EvaporateCoil_Tem)&0xff);
//        ModbusTxBuff[6] = ((uint16_t)(CompressorFunOut_Tem))>>8;
//        ModbusTxBuff[7] = ((uint16_t)(CompressorFunOut_Tem)&0xff);
//        ModbusTxBuff[8] = ((uint16_t)(CompressorFunIn_Tem))>>8;
//        ModbusTxBuff[9] = ((uint16_t)(CompressorFunIn_Tem)&0xff);
        ModbusTxBuff[4] = ((uint16_t)(Environment_Tem))>>8;
        ModbusTxBuff[5] = ((uint16_t)(Environment_Tem)&0xff);
        ModbusTxBuff[6] = ((uint16_t)(Environment_Humidity))>>8;
        ModbusTxBuff[7] = ((uint16_t)(Environment_Humidity)&0xff);
       
       
        //RegisterLen = 10;
        DataLen = 10;
       
        crc = modbus_CRC16((uint8_t*)&ModbusTxBuff,DataLen);//校验
       
        ModbusTxBuff[8] = crc&0xff;  //crc低字节
        ModbusTxBuff[9] = crc>>8;  //crc高字节
       
        Len = 16;
       
        RS485_Send_Data((uint8_t*)ModbusTxBuff,Len);
       
}


void ReadSysFaultCode(void)  //读故障码
{
  uint8_t DataLen;
        uint8_t Len;
        uint16_t crc;
       
  ModbusTxBuff[0] = SlaveAddr>>8;
  ModbusTxBuff[1] = (SlaveAddr&0xff);
        ModbusTxBuff[2] = FunctionCode;
        ModbusTxBuff[3] = RegisterNum*2;
       
        ModbusTxBuff[4] = CommFualtCode;
        ModbusTxBuff[5] = CompressorFunInSensorFaultCode;
        ModbusTxBuff[6] = CompressorFunInTemLowFaultCode;
        ModbusTxBuff[7] = CompressorFunOutSensorFaultCode;
        ModbusTxBuff[8] = CompressorFunOutTemOverFaultCode;
        ModbusTxBuff[9] = EvaporateCoil_TemSensorFaultCode;
        ModbusTxBuff[10] = EvaporateCoil_TemLowFaultCode;
        ModbusTxBuff[11] = Environment_TemSensorFaultCode;
        ModbusTxBuff[12] = Environment_HumiditySensorFaultCode;
        ModbusTxBuff[13] = SysLackFreonFaultCode;
        ModbusTxBuff[14] = SysCurrentOveraultCode;
        ModbusTxBuff[15] = 0xFF;
       
        //RegisterLen = 12;
        DataLen = 16;
       
        crc = modbus_CRC16((uint8_t*)&ModbusTxBuff,DataLen);//校验
       
        ModbusTxBuff[16] = crc&0xff;  //crc低字节
        ModbusTxBuff[17] = crc>>8;  //crc高字节
       
        Len = 18;
       
        RS485_Send_Data((uint8_t*)ModbusTxBuff,Len);
}

void WriteSysSwitch(void)  //系统开关命令相应
{
        uint8_t DataLen;
        uint8_t Len;
        uint16_t crc;
       
  ModbusTxBuff[0] = SlaveAddr>>8;
  ModbusTxBuff[1] = (SlaveAddr&0xff);
        ModbusTxBuff[2] = FunctionCode;
        ModbusTxBuff[3] = OutputAddr>>8;
        ModbusTxBuff[4] = OutputAddr&0xff;
        ModbusTxBuff[5] = SysSwitchOrder>>8;
        ModbusTxBuff[6] = SysSwitchOrder&0xff;
       
        DataLen = 7;
       
        crc = modbus_CRC16((uint8_t*)&ModbusTxBuff,DataLen);//校验
       
        ModbusTxBuff[7] = crc&0xff;  //crc低字节
        ModbusTxBuff[8] = crc>>8;  //crc高字节
       
        Len = 9;
       
        RS485_Send_Data((uint8_t*)ModbusTxBuff,Len);
}

void WriteAirCleanSwitch(void)  //空净开关命令响应
{
        uint8_t DataLen;
        uint8_t Len;
        uint16_t crc;
       
  ModbusTxBuff[0] = SlaveAddr>>8;
  ModbusTxBuff[1] = (SlaveAddr&0xff);
        ModbusTxBuff[2] = FunctionCode;
        ModbusTxBuff[3] = OutputAddr>>8;
        ModbusTxBuff[4] = OutputAddr&0xff;
        ModbusTxBuff[5] = AirCleanSwitchOrder>>8;
        ModbusTxBuff[6] = AirCleanSwitchOrder&0xff;
       
        DataLen = 7;
       
        crc = modbus_CRC16((uint8_t*)&ModbusTxBuff,DataLen);//校验
       
        ModbusTxBuff[7] = crc&0xff;  //crc低字节
        ModbusTxBuff[8] = crc>>8;  //crc高字节
       
        Len = 9;
       
        RS485_Send_Data((uint8_t*)ModbusTxBuff,Len);
}

void WriteSelectorSwitch(void)  //切换开关命令响应
{
        uint8_t DataLen;
        uint8_t Len;
        uint16_t crc;
       
  ModbusTxBuff[0] = SlaveAddr>>8;
  ModbusTxBuff[1] = (SlaveAddr&0xff);
        ModbusTxBuff[2] = FunctionCode;
        ModbusTxBuff[3] = OutputAddr>>8;
        ModbusTxBuff[4] = OutputAddr&0xff;
        ModbusTxBuff[5] = SelectorSwitchOrder>>8;
        ModbusTxBuff[6] = SelectorSwitchOrder&0xff;
       
        DataLen = 7;
       
        crc = modbus_CRC16((uint8_t*)&ModbusTxBuff,DataLen);//校验
       
        ModbusTxBuff[7] = crc&0xff;  //crc低字节
        ModbusTxBuff[8] = crc>>8;  //crc高字节
       
        Len = 9;
       
        RS485_Send_Data((uint8_t*)ModbusTxBuff,Len);
}

void ErrResponse(uint8_t FunCode,uint8_t ErrorCode)
{
        uint8_t DataLen;
        uint8_t Len;
        uint16_t crc;
       
  ModbusTxBuff[0] = SlaveAddr>>8;
  ModbusTxBuff[1] = (SlaveAddr&0xff);
        ModbusTxBuff[2] = 0x80 + FunCode;
        ModbusTxBuff[3] = ErrorCode;
       
        DataLen = 4;
       
        crc = modbus_CRC16((uint8_t*)&ModbusTxBuff,DataLen);//校验
       
        ModbusTxBuff[4] = crc&0xff;  //crc低字节
        ModbusTxBuff[5] = crc>>8;  //crc高字节
       
        Len = 6;
       
        RS485_Send_Data((uint8_t*)ModbusTxBuff,Len);
       
}

//响应
void  Modbuss_Analyze_RSP(void)
{
   uint8_t err = EX_CODE_NONE;
//   uint16_t crc =0;
   volatile uint16_t _RegNum;
   volatile  uint16_t  _Addr;
   
//      _Addr = (ModbusRxBuff[2] <<8) | ModbusRxBuff[3];
//    _RegNum = (ModbusRxBuff[4] <<8) | ModbusRxBuff[5];
   
//    ModbusTxCount =0;
//   
//    ModbusTxBuff[ModbusTxCount++] = MB_SLAVEADDR;                    /* 从站地址 */
//    ModbusTxBuff[ModbusTxCount++] = ModbusRxBuff[1];                  /* 功能码 + 0x80*/
   
        SlaveAddr = uart_buff[0];
        FunctionCode = uart_buff[1];
        StartAddr = (uart_buff[2]<<8)|uart_buff[3];
        OutputAddr = (uart_buff[2]<<8)|uart_buff[3];
        RegisterNum = ((uart_buff[4]<<8)|uart_buff[5])*2;
        WrongCode = 0x80 + FunctionCode;

   //参数合法性判断
        switch(FunctionCode)//功能码判断
        {
        case FUN_CODE_03H : //读多个寄存器
            {
                if((RegisterNum <0x0001) || (RegisterNum>0x007D))//长度判断
                {
                    err =EX_CODE_03H;  //寄存器数量超过长度限制
                                                                        ErrResponse(FunctionCode,err);
                }
                else
                                                                {
                                                                  if( StartAddr==0x0000)
                  {
                                                                          if( RegisterNum >  10)//寄存器数量判断
                                                                          {
                     err = EX_CODE_02H;// 异常码 02H  寄存器数量不匹配
                                                                                        ErrResponse(FunctionCode,err);//读故障代码
                                                                          }
                                                                          else
                                                                          {
//                                                                            ReadSysValue();//按键读取
                                                                          }
                  }
                                                                  else if(StartAddr == 0x0005)
                                                                  {
                                                                    if( RegisterNum >  12)//寄存器数量判断
                                                                          {
                     err = EX_CODE_02H;// 异常码 02H  寄存器数量不匹配
                                                                                 ErrResponse(FunctionCode,err);
                                                                          }
                                                                          else
                                                                          {
                                                                         //   ReadSysFaultCode();//按键读取
                                                                          }
                                                                  }
                                                                        else
                                                                  {
                                                                   err = EX_CODE_04H;  //非法起始地址
                                                                                ErrResponse(FunctionCode,err);
                                                                  }
                                                                }
                                                               
//                else
//                {
//                    ModbusTxBuff[ModbusTxCount++] = _RegNum*2;
//                    //MCGS_Read_Data((unsigned short *)&ModbusTxBuff[3],_Addr,_RegNum);
//                    
//                    ModbusTxCount += (_RegNum*2);
//                }
            }
             break;       
                case FUN_CODE_05H :        //写单个线圈
            {
                if((RegisterNum <0x0001) || (RegisterNum>0x007B))//长度判断
                {
                    err = EX_CODE_03H;  //寄存器数量超过长度限制
                                                                        ErrResponse(FunctionCode,err);
                }
                else
                                                                {
                                                                        if(OutputAddr==0x0000)
                  {
                                                                                WriteSysSwitch();
                                                                        }
                                                                        else if(OutputAddr==0x0001)
                                                                        {
                                                                          WriteAirCleanSwitch();
                                                                        }
                                                                        else if(OutputAddr==0x0002)
                                                                        {
                                                                          WriteSelectorSwitch();
                                                                        }
                                                                        else
                                                                        {
                                                                          err = EX_CODE_04H;  //非法输出地址
                                                                                ErrResponse(FunctionCode,err);
                                                                        }
                }
            }
             break;       
        
            default :
                                err = EX_CODE_01H;   //不支持的功能码
                           ErrResponse(FunctionCode,err);
                        break;
        }      
}

//数据分析函数
void Modbus_Analyze_Execute(void )
{
    if(Flag_of_Modbus_Ok ==1)
                {
        //未收到数据或者数据不完整
        if(ModbusRxCount == 0 )
        {
                return ;
        }

        //判断收到的数据合法性                数据长度不足
        if((ModbusRxCount <=3) ||        ModbusRxBuff[0] != MB_SLAVEADDR ||
                (ModbusRxBuff[ModbusRxCount-1]<<8 | ModbusRxBuff[ModbusRxCount-2]) != modbus_CRC16((uint8_t *)ModbusRxBuff,ModbusRxCount-2))
        {
        Modbus_Reset_Rx();
                return ;
        }
       

        //执行
    Modbuss_Analyze_RSP();
   
    //数据重置
    Modbus_Reset_Tx();
    Modbus_Reset_Rx();
                ModbusRxCount = 0;
        Flag_of_Modbus_Ok = 0;
  }
                else
                {
                    //数据重置
    Modbus_Reset_Tx();
    Modbus_Reset_Rx();
                        ModbusRxCount = 0;
                        Flag_of_Modbus_Ok = 0;
                }
}


void Debuge485_test(void)  //系统开关命令相应
{
        uint8_t DataLen;
        uint8_t Len;
        uint16_t crc;
       
  ModbusTxBuff[0] = 0x01;
  ModbusTxBuff[1] = 0x02;
        ModbusTxBuff[2] = 0x03;
        ModbusTxBuff[3] = 0x04;
        ModbusTxBuff[4] = 0x05;
        ModbusTxBuff[5] = 0x06;
        ModbusTxBuff[6] = 0x07;
       
        DataLen = 7;
       
        crc = modbus_CRC16((uint8_t*)&ModbusTxBuff,DataLen);//校验
       
        ModbusTxBuff[7] = crc&0xff;  //crc低字节
        ModbusTxBuff[8] = crc>>8;  //crc高字节
       
        Len = 9;
       
        RS485_Send_Data((uint8_t*)ModbusTxBuff,Len);
}