单片机与人机界面通信方法(工业标准的 Modbus RTU协议)

单片机与人机界面通信方法


在工控行业里，经常需要采集一些数据和控制动作，通过PLC来实现的话不但成本昂贵，而且灵活度和扩展都是问题。如果需要独立开发一种特殊功能，又需要连接触摸屏通讯，工程师在这个方面往往需要花费很大功夫，单片机与人机界面触摸屏通讯的最简单，最有效的 2种方法，其实就是分为2种通讯协议，即工业标准的 Modbus RTU协议和工程师自己定义的自由协议。

我采用了广州微嵌公司（公司网站：http://www.wqlcd.com）的人机界面作为参考，因为其提供了一些技术支持和单片机源代码，此人机界面可支持自由协议，开发工程比较方便。
方案比较：
方案一 modbus—rtu协议：
优点：工业标准通讯协议，具有通用性，，传输数据量大
缺点：需要时间去了解协议的格式和以及按照规定编写通讯程序
（广州微嵌提供MODBUS-RTU源代码，直接移植就可以）
方案二
自由协议：
优点：数据格式客户自己定义，灵活多变，定制性强，可以模拟任何已知报文的通讯协议
缺点：传输数据量不大，通用性不强，移植不方便
工程师可以根据以上两种通讯协议的优缺点来选择理想的方案；
现在先介绍微嵌公司的人机界面的modbus—rtu协议。
首先下载人机界面的组态软件： http://www.wqlcd.com/new/league.asp?keyno=34（现在公司出来了4.0的新版本，增加了不少新功能，所以我以此版本作介绍）
下载安装好软件之后，新建一个工程文件，型号对应的是公司出产产品型号，

然后点击下面的通道选择modbus—rtu协议：

可以通过[新增]扩展通讯接口设置扩展数量由硬件决定，微嵌的人机界面串口既可以做RS232，又可以做RS485，根据客户工程需求接线，通讯协议对应的就是单片机工程师需要用的协议，其中有Modbus rtu协议，自由协议Free Protocol，当然还包括西门子200，台达PLC，欧姆龙，三菱等协议。
我们随便建一个比较简单实用的采集单片机的数据（AD采集）显示在组态软件的点阵数码管（单片机可以通过串口与计算机连接在线模拟，方便开发工程）



然后我们要给各通道指定一个寄存器地址，方法实现如下：

所有的通道都设置好后把工程下载到人机界面显示屏里（或在线模拟）。

给单片机板烧录modbus—rtu协议及简单的四路模拟量采集功能：



附件内有部分单片机modbus—rtu协议源码及方案说明71242




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