【正文】 1 個(gè)停止位，無(wú)校驗(yàn)。TMOD（定時(shí)器寄存器）GATE C/T* M1 M0 GATE C/T* M1 M0T1 方式字段 T0 方式字段TMOD |= 0X20 即定時(shí)器 T1 工作在方式 2（自動(dòng)重裝的 8 位定時(shí)器） 。為讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量，不需要外接電源。 C 至+125 ℃。 (6)、檢測(cè)溫度范圍為 –55176。溫度檢測(cè)模塊電路如圖 所示。FLASH 程序儲(chǔ)存 4K64K，RAM 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存 512B－1280B。MAX3232 具有二路接收器和二路驅(qū)動(dòng)基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)14器，提供 1uA 關(guān)斷模式，有效降低功效并延遲便攜式產(chǎn)品的電池使用壽命。JTAG 的系統(tǒng)板設(shè)計(jì)和連線關(guān)系如圖 所示。具有 JTAG 口的芯片都有如下 JTAG 引腳定義：TCK——測(cè)試時(shí)鐘輸入；TDI——測(cè)試數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)通過(guò) TDI 輸入 JTAG 口；基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)13TDO——測(cè)試數(shù)據(jù)輸出，數(shù)據(jù)通過(guò) TDO 從 JTAG 口輸出；TMS——測(cè)試模式選擇，TMS 用來(lái)設(shè)置 JTAG 口處于某種特定的測(cè)試模式。AT45DB161D 支持 RapidS 串行接口，適用于要求高速操作的應(yīng)用。兩個(gè)圖層都具備 16 位真彩的顯示能力。PE21456VBATCMR7OS_IN8U0DF+、如圖 STM32F103VET6 最小系統(tǒng)電路基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)10 電源模塊主機(jī)系統(tǒng)供電采用 Lm7805 穩(wěn)壓出 5V，供給 LT1117 輸入，使得輸出為 主芯片所需的電源，電源模塊原理圖如圖 所示。圖 為軟件的總體流程圖。方案一連接簡(jiǎn)單，操作方便，只需開(kāi)發(fā)從機(jī)模塊與電腦通訊，只需編寫從機(jī)MODBUS 通訊協(xié)議代碼。選擇單片機(jī)型號(hào)，經(jīng)過(guò)對(duì)常用編譯軟件的相關(guān)了解，對(duì)單片機(jī)性能及控制方法做簡(jiǎn)單測(cè)試?！? 在建筑市場(chǎng)，醫(yī)療機(jī)構(gòu)、公用建筑、民用住宅、船舶等行業(yè)在“ 透明就緒”中使用他們?cè)械膯纹瑱C(jī) 232 網(wǎng)絡(luò)，從而大大的降低了實(shí)施費(fèi)用。比較好的方法是各站點(diǎn)都采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，而不必為每一種協(xié)議開(kāi)發(fā)一個(gè)通訊接口。這樣使系統(tǒng)的更新、擴(kuò)展和升級(jí)變得非常困難，對(duì)系統(tǒng)任何一部分的修改都有可能對(duì)其它部分造成影響，從而導(dǎo)致大量且煩瑣的軟件和硬件的修改。當(dāng)使用現(xiàn)有老式控制系統(tǒng)的用戶發(fā)現(xiàn)自己需要擴(kuò)充現(xiàn)場(chǎng)儀表或者增加遠(yuǎn)程控制器的時(shí)候，他們都會(huì)采用 MODBUS 作為一個(gè)能夠解決復(fù)雜問(wèn)題的簡(jiǎn)單解決方案。有了 MDS 方程站，在實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單控制任務(wù)、多變量控制任務(wù)（例如監(jiān)視和控制一個(gè)蒸煮器里的紙漿液位或者使用來(lái)自多個(gè)流量、溫度和壓力變送器的輸入信號(hào)實(shí)現(xiàn)質(zhì)量流量計(jì)算）時(shí)就不再需要 PLC 或者大型控制器了。在大多數(shù)工廠里，現(xiàn)場(chǎng)儀表采用單獨(dú)的控制室直連對(duì)絞線電纜連接到控制系統(tǒng)。它制定了消息域格局和內(nèi)容的公共格式。STM32 單片機(jī)的 MODBUS通訊器畢業(yè)論文目 錄摘 要 IABSTRACT II第 1 章 緒 論 1 概述 ......................................................1 目的與意義 ..........................................2 發(fā)展現(xiàn)狀和前景展望 ..........................3 研究的主要內(nèi)容和步驟 ......................4 主要內(nèi)容 .......................................4 設(shè)計(jì)的步驟 ...................................4第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 6 設(shè)計(jì)方案選擇 .......................................6 芯片選擇 ..............................................6 軟件方案設(shè)計(jì) ......................................7第 3 章 硬件電路設(shè)計(jì) 9 主機(jī) CPU 模塊 ....................................9 電源模塊 ............................................10 液晶顯示模塊 ....................................102 存儲(chǔ)模塊 ............................................12 程序調(diào)試下載模塊 ............................12 串口通訊模塊 ....................................13 從機(jī)主控模塊 ....................................14 LED 燈顯示模塊 ................................15 溫度檢測(cè)模塊 ....................................15第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 17 串口通信模塊 .....................................17 數(shù)據(jù)幀處理模塊 .................................17 參數(shù)保存模塊 .....................................19 液晶顯示模塊 .....................................20第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 23 硬件調(diào)試 ............................................23 主機(jī)電路板調(diào)試 .........................23 從機(jī)電路板調(diào)試 .........................24 軟件件調(diào)試 ........................................24 調(diào)試平臺(tái) .....................................24 調(diào)試問(wèn)題 .....................................25 調(diào)試結(jié)果 ............................................26參考文獻(xiàn) 283致 謝 29附錄 1 主機(jī)硬件原理圖 30附錄 2 從機(jī)硬件原理圖 31附錄 3 主機(jī) PCB 實(shí)物圖 32附錄 4 從機(jī) PCB 實(shí)物圖 33附錄 5 主機(jī)通訊程序代碼 34附錄 6 從機(jī)通訊程序代碼 38基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)1第 1 章 緒 論 概述Modbus 是由 Modicon 在 1979 年發(fā)明的，是全球第一個(gè)真正用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的總線協(xié)議。它描述了控制器請(qǐng)求訪問(wèn)其它設(shè)備的過(guò)程，如何回應(yīng)來(lái)自其它設(shè)備的請(qǐng)求，以及怎樣偵測(cè)錯(cuò)誤并記錄。用戶使用容易，廠商開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單。這是一種多功能控制器，它能夠執(zhí)行很多種類型的控制功能和運(yùn)算?，F(xiàn)代的控制領(lǐng)域持續(xù)不斷的產(chǎn)生和應(yīng)用諸如現(xiàn)場(chǎng)總線和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)概念，MODBUS 的簡(jiǎn)單性以及它的便于在許多通訊媒介上實(shí)施應(yīng)用的特點(diǎn)一直使它受到最廣泛的支持，并且成為全球應(yīng)用最廣泛的工業(yè)協(xié)議。不具備開(kāi)放性，各個(gè)部分的聯(lián)系過(guò)于緊密，使系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜。因此，怎樣有效集成數(shù)據(jù)，避免信息孤島的出現(xiàn)，是工業(yè)控制領(lǐng)域中常遇到難點(diǎn)問(wèn)題之一。 ◆ 在工業(yè)市場(chǎng)，食品與飲料、微電子、制藥、汽車等行業(yè)則高度的受益于“透明就緒”中從 IT 系統(tǒng)貫通到車間層單片機(jī)的統(tǒng)一全局網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。對(duì)單片機(jī)控制的理論以及涉及到的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，例如：如何建立單片機(jī) 232 通訊，如何利用電腦對(duì)單片機(jī)編程，常用的編譯軟件，以及通訊所要達(dá)到的效果等等。方案二：?jiǎn)纹瑱C(jī)做主機(jī)，利用顯示屏作為數(shù)據(jù)顯示界面，主機(jī)單片機(jī)發(fā)送MODBUS 命令給從機(jī)，從機(jī)返回?cái)?shù)據(jù)給主機(jī)單片機(jī)，主機(jī)控制液晶屏刷新從機(jī)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn) MODBUS 通訊器功能。主機(jī)從機(jī) 1 從機(jī) 2 從機(jī) 3R X DG N DT X DR X D R X D R X DT X D T X DT X DG N D G N D G N D圖 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖 軟件方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)主機(jī)基于 STM32 單片機(jī)平臺(tái)，從機(jī)基于 STC 單片機(jī)平臺(tái)，利用其中的RS232，主機(jī)發(fā)送 MODBUS 命令查詢從機(jī)數(shù)據(jù)，主機(jī)根據(jù)觸摸屏定義的功能，下置數(shù)據(jù)到從機(jī)寄存器，改變從機(jī)寄存器模擬量的值，然后根據(jù) Modbus 總線協(xié)議編寫相應(yīng)的程序完成其功能，另外再利用 DS18b20 測(cè)量溫度，通過(guò) Modbus 實(shí)現(xiàn)溫度報(bào)警等功能，然后利用 寸 TFT 觸摸屏實(shí)時(shí)顯示通訊狀態(tài)、LED 燈的狀態(tài)、實(shí)時(shí)溫度值。STM32F103VET6 外圍電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，芯片最小系統(tǒng)電路如圖 所示。 寸模塊內(nèi)部有雙圖層顯示功能，雙圖層顯示的模塊具有兩個(gè)顯示圖層：一個(gè)背基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)11景層，一個(gè)前景層。模塊電路圖如圖 所示，AT45DB161D 是一款 或 ，串行接口的 FLASH 存儲(chǔ)器，是各種數(shù)字語(yǔ)音，圖像，程序代碼和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)應(yīng)用的理想選擇。JTAG 接口可對(duì) PSD 芯片內(nèi)部的所有部件進(jìn)行 編程。這個(gè)串聯(lián)的 BSC 在 IC 內(nèi)部構(gòu)成 JTAG 回路，所有的 BSR（BoundaryScan Register）邊界掃描寄存器通過(guò) JTAG 測(cè)試激活，平時(shí)這些引腳保持正常的 IC 功能。 MAX3232 確保在120kbps 數(shù)據(jù)速率，同時(shí)保持 RS232 輸出電平。STC12C5A60S2 單片機(jī)性能特點(diǎn)：工作頻率 0~40M 相當(dāng)于普通 8051 的 0~80M。圖 LED 燈顯示模塊 溫度檢測(cè)模塊溫度的測(cè)量使用了 DS18B20 溫度傳感器。 (5)、可選擇寄生工作方式。 只需要一條口線通信 多點(diǎn)能力，簡(jiǎn)化了分布式溫度傳感應(yīng)用 無(wú)需外部元件 可用數(shù)據(jù)總線供電，電壓范圍為 V 至 V，無(wú)需備用電源，測(cè)量溫度范圍為55 176。CPU 與 DS18B20 只有一跟數(shù)據(jù)線連接。在串行通信過(guò)程中必然涉及寄存器以及定時(shí)器的配置。根據(jù)ModBus 協(xié)議，其RTU模式數(shù)據(jù)幀格式如下：1 2 3 4 5 6 7 8從機(jī)地址MODBUS命令起始寄存器高字節(jié)起始寄存器低字節(jié)寄存器數(shù)高字節(jié)寄存器數(shù)低字節(jié)CRC 低字節(jié)CRC 高字節(jié)基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)18硬件采用 RS232，主從式半雙工通訊，主機(jī)呼叫從機(jī)地址，從機(jī)應(yīng)答方式通訊。在具體功能中提取實(shí)現(xiàn)功能所需的數(shù)據(jù)位。ISP/IAP 地址寄存器 ISP_ADDRH 和 ISP_ADDRL：用于存放 EEPROM 要尋址的地址，復(fù)位后為 0000H。通過(guò)取字幕軟件可以提取漢字、字母、圖形的編碼，然后通過(guò)彩屏顯示。如圖 所示?；趩纹瑱C(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)25圖 調(diào)試平臺(tái) 調(diào)試問(wèn)題關(guān)于工程的建立：.C、.h文件的處理。關(guān)于EEPROM：從機(jī)采用的是主控芯片內(nèi)部自帶的EEPROM，調(diào)試時(shí)出現(xiàn)保存數(shù)據(jù)后，上電讀取數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)時(shí)EEPROM內(nèi)部存儲(chǔ)地址錯(cuò)誤，更正后數(shù)據(jù)正常保存。并且我懂得了單片機(jī)程序設(shè)計(jì)的基本思路，增強(qiáng)了實(shí)踐動(dòng)手能力。由于我的學(xué)術(shù)水平有限，所寫論文難免有不足之處，懇請(qǐng)各位老師和學(xué)友批評(píng)和指正!基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)30附錄 1 主機(jī)硬件原理圖 PE23456VBATCMR7OS_IN8U90DF+、基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)31附錄 2 從機(jī)硬件原理圖 GND10uFC9Vn34567POWERKST8L+、基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)32附錄 3 主機(jī) PCB 實(shí)物圖基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)33附錄 4 從機(jī) PCB 實(shí)物圖基于單片機(jī)的 MODBUS 通訊器設(shè)計(jì)34附錄 5 主機(jī)通訊程序代碼include include u8 slaveaddr=1。//波特率數(shù)值Communication ValveData[]={{0,},{1,40,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{2,40,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},{3,40,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},}。 uchCRCLo = AuchCRCLo[uIndex] 。//從機(jī)地址USARTSendBuff[1]=fuctionnum。//加入 CRC 校驗(yàn)SendByteNum=8。 //用于測(cè)試 位地址 1bit b232Send。void set_Coi(unsigned int m,unsigned int s)。IE2 = 0x01。 /* 計(jì)算 CRC */ uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] 。//1 代表完成 0 代表出錯(cuò)。i+=2,tempAddr++){tempData=get_Reg(tempAddr)。crcData=crc16(sendBuf,byteCount)。//1 代表完成 0 代表出錯(cuò)。i+=2,tempAddr++){tempData=get_Reg(tempAddr)