Modbus协议由于其具有开放性、透明性、本钱低、易于开发等特性，已成为当今工业范畴通讯协议的首选。

本文引见了一种基于Modbus通讯协议的eView触摸屏与常用的51单片机的通讯办法。该办法经过C51编程完成Modbus通讯，在51系列单片机上具有通用性，有一定的自创作用。

工业控制中经常需求察看系统的运转状态或者修正运转参数。触摸屏可以直观、生动地显现运转参数和运转状态，而且经过触摸屏画面能够直接修正系统运转参数，人机交互性好。单片机普遍应用于工控范畴中，与触摸屏配合，可组成良好的人机交互环境。

触摸屏与单片机通讯，需求依据触摸屏采用的通讯协议为单片机编写相应的通讯程序。Modbus协议是美国Modicon公司推出的，一种有效支持控制器之间以及控制器经由网络（如以太网）与其他设备之间停止通讯的协议。本文以STC89C51单片机和人机电子有限公司的eView触摸屏为例，引见其通讯程序的开发过程。

1 系统构造

完成触摸屏与单片机的通讯，主要是处理通讯协议的问题。本文运用开放的Modbus通讯协议，以触摸屏作主站，单片机作从站。eView触摸屏自身支持Modbus通讯协议，假如单片机也支持Modbus协议，就能够停止通讯了。eview触摸屏支持RS-232和RS-485两种通讯接口。在工业控制范畴，由于RS-485具有牢靠性高、传输间隔远、抗干扰才能强等优点，所以在本系统中触摸屏与单片机通讯采用RS-485衔接，传输速率设置为 9600 kbps。RS-485信号传输是一种半双工的传输方式，单片机经过一个RS-232/RS-485无源转换器把232信号转换成485信号，衔接到 eView触摸屏上。图l为该系统的原理图。

单片机控制系统采用STC89C51系列单片机，其内部集成MAX810/STC810专用复位电路（原有外部复位可继续保存，与Intel 8051引脚兼容），具有抗干扰才能强、加密性强、高抗静电（ESD）、超低功耗等特性，而且价钱低廉。在本系统中，触摸屏是上位机，单片机是下位机。

2 Modbus协议

2.1 Modbus协议简介

Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用言语。经过此协议，控制器互相之间、控制器经由网络（如以太网）与其他设备之间能够通讯。它曾经成为一种通用工业规范。不同厂商消费的控制设备能够经过它连成工业网络，集中监控。

Modbus协议定义了一个控制器能认识运用的音讯构造，而不论它们是经过何种网络停止通讯的。它描绘了一控制器恳求访问其他设备的过程。如何回应来自其他设备的恳求，以及怎样侦测错误并记载;制定了音讯域格局和内容的公共格式。

当在某一Modbus网络上通讯时，此协议决议了每个控制器需求晓得它们的设备地址，辨认按地址发来的音讯， 亿配芯城 以及决议要产生何种行动。假如需求回应，则控制器将生成反应信息并用Modbus协议发出。在其他网络上，包含了M0dhus协议的音讯转换为在此网络上运用的帧或包构造。

2.2 Modbus RTU通讯数据传输形式

当控制器设备基于Modbus协议以RTU形式通讯时，音讯中的每个字节包含2个4位的十六进制字符。这种方式的主要优点是：在同样的波特率下，可比ASCII方式传送更多的数据。

编码采用8位二进制，十六进制数0～9和A～F;音讯中每个8位域都是由2个十六进制字符组成。组织构造如下：

2.3 Modbus RTU音讯帧构造

Modbus RTU音讯帧构造如下：

（1）地址码

地址码为通讯传送的第一个字节。这个宁节标明，由用户设定地址码的从机将接纳由主机发送来的信息。每个从机都有具有独一的地址码，只要契合地址码的从机才干响应回送，且响应回送均以各自的地址码开端。主机发送的地址码则标明将发送到的从机地址，而从机发送的地址码标明回送的从机地址。地址0用作播送地址，以使一切的从设备都能认识。

（2）功用代码

功用代码为通讯传送的第二个字节。Modbus通讯规商定义可能的代码范围是十进制的1～255。当然，有些代码适用于一切控制器，有些仅适用于某种控制器，还有些保存以备后用。主机发送恳求，经过功用码通知从机执行什么动作;从机响应恳求，从机发送的功用码与从主机发送来的功用码一样，标明从机已响应主机停止操作。假如从机发送的功用码的最高位为1，则标明从机没有响应操作或发送出错，主设备应用程序得到异议的回应后，典型的处置是重发音讯。表l列出了常用Modbus支持的局部功用码。

以读取线圈状态为例阐明。主站发送命令：［设备地址］［命令号01］［起始存放器地址高8位］［低8位］［读取的存放器数高8位］［低8位］ ［CRC校验的低8位］［高8位］。从站响应：［设备地址］［命令号01］［返回的字节个数］［数据1］［数据2］…［数据n］［CRC校验的低8位］ ［高8位］。

（3）数据区

数据区依据功用码的不同而不同。数据区包含需求从机执行什么动作，或由从机采集的返送信息。这些信息能够是实践数值、设置点、主机发送给从机或从机发送给主机的地址等。例如，功用码通知从机读取存放器的值，则数据区必需包含要读取存放器的起始地址及读取长度。关于不同的从机，地址和数据信息都不相同。

（4）错误校验码

主机或从机可用校验码判别接纳信息能否出错。错误检测域包含一个16位的值（用2个8位的字符来完成）。错误检测域的内容是经过抵消息内容停止 “循环冗余检测”得出的。CRC域附加在音讯的最后，添加时先是低字节然后是高字节，故CRC的高位字节是发送音讯的最后一个宁节。错误校验采用CRC- 16校验办法。

3 软件编程

下面是采用C5l编写的软件，主要包括CRC校验和终端接纳及波特率设置等。由于篇幅有限，其他程序略。

4 总 结

由于Modhus协议具有开放性和透明性等特性，而51系列单片机技术成熟、开发本钱低，二者的分离将继续成为各类通讯系统设计的首选。本设计办法曾经应用于触摸屏与单片机通讯设计，并获得了较好效果。这种办法关于编制相似的通讯软件有一定的自创作用，局部程序能够直接移植。

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