STC单片机实现的ModBus_RTU协议无线通信服务器

STC单片机实现的ModBus_RTU 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 无线通信服务器 2012-07-19################2012-07-19#######2#012-07-19######## STC 单片机实现的 ModBus-RTU 协议无线通信服务器 许文辉 (湛江市自来水公司) 摘要:介绍一个基于 STC 单片机构建的 Modbus-RTU 主站协议的无线通信服务器。着重介绍其使用的芯片， 原理及电路。从低成本的角度，有效地解决了 AB 的 PLC 主站与远方多处的 Modicon MicroPLC 之间的无线通信 问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。为实现异种类型 PLC 之间的无线数据交换提供了一个切实可行的方法。 关键词:STC 单片机;Modbus 协议;ASCII 码协议;SPI 数。这样可尽可能地减少 ACSII 协议的数据通信量。 1 引言无线通信的一对多式主站数据服务功能实现无 在某水厂的自动控制中，需要把水厂和多个二次线通信中的数据纠错和自动对多个从站的数据巡测 加压泵站(以下简称“泵站”)组成一个无线通信的 功能，进一步减少主站 PLC 与通信服务器的信息量。 控制网，在水厂设置统一的监控中心，统一控制管理 通信服务器工作原理如图 1。水厂及多个泵站。其中水厂控制系统已采用 AB 的 PLC5 系列 PLC(以下简称主站 PLC)，而泵站则是 主站 PLC 采用 Modicon TSX Micro 的 PLC(以下简称从站 自编 ASCII 协议 PLC)，如何在不改变水厂及泵站现有的 PLC，且用 通信服务器 最少的费用及最可靠的方法来实现异种 PLC 之间的 Modbus-RTU 主站协议 无线数据交换是需要解决的问题。 电台 本文提出了通过自制一个通信服务器的方法。这 种方法能根据泵站通信控制的特点，有效地解决异种 PLC 通信协议不一致、简化 PLC 的编程难度及增强 图 1 通信服务器工作原理图 无线通信的可靠性等难题。而选用 STC 单片机制作 通信服务器，则能保证通信服务器非常容易实现而且 3 STC 单片机的介绍 低成本。 在通信服务器中选用了两片 STC89C516RD，以 下重点介绍 STC89C516RD 的基本情况。 STC89C516RD 是一款增强型的 8 位 8051 系列的 MCU。它的性能特征如下: 2 通信服务器工作原理5V 工作电压;操作频率为 0~40MHz;32 根 I/O RS232 的串 本文所实现的通信服务器包括两个口线;两个 DPTR;双倍速模式;3 个定时/计数器; 1 个看门狗定时器 WDT;1 个增强全双工串口 UART; 行通信口，具有数据掉电存储功能和无线通信的一对 1 个可编程计数器组 PCA;支持 8 个中断源，分 4 级 多式主站数据服务功能。 中断优先级;1 个串行通信接口 SPI;1k 的片内静态 一个串口用于与主站 PLC 相连，用自编写的 RAM;64k+8k 的 Flash 程序存储器。 ACSII 协议与主站 PLC 通信;另一个用于与无线电台 具有在系统编程的 ISP/IAP 功能，可以采用 IAP 相连，在硬件上增加 RTS 线，用 Modbus-RTU 主站 功能，把需要掉电保存的数据写入 Flash 内，也可以 协议与远方从站 PLC 进行无线通信。 在完全不改动或拿出单片机芯片，利用 ISP 功能对单 在通信服务器中利用数据掉电存储功能存储各 个无线从站的通信地址码，读写数据的起始地址及个 2012-07-19################2012-07-19#######2#012-07-19######## 2012-07-19################2012-07-19#####2#0#1#2-07-19######## 口最好是按电脑的 COM 口来 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ，这样修改或调试 片机的程序进行修改。 DIP-40 封装的 STC89C516RD 可以完全兼容 程序时只要用一根对接的串口线把电脑的 COM 口和 AT89C51 或 AT89C52，其管脚如图 2。 需下载的单片机相连接就能把程序下载到单片机中。 5 通信协议及功能 在本通信服务器中共涉及了三个通信协议，一为 自编写的 ASCII 协议;二为 Modbus-RTU 协议。三为 SPI 协议。 (1)自编写的 ASCII 协议 9600b/s，7 位数据，2 位停止，无校验。 规定: 主站最多可与 4 个从站进行主从式无线通 信。每个从站最多只能有 3 个读缓冲和 3 个写缓冲。 读缓冲最大为 10 个字，写缓冲最大为 5 个字，2 字节 /字。 帧格式:“:”+功能代码+从站地址+数据块 + LRC+回车+换行。 除 ’:’ 及结束符外，其它所有字符必须为字 符’0’~’9’。LRC 为功能代码、从站地址、数据块 3 项 数据的累加和(8 位二进制尾数)的十进制。数据块 由若干个 8 位二进制数组成。每个字节的数据以其十 图 2 STC89C516RD 管脚图 进制形式(0~255)传送。 功能码描述: “0”:设置从站参数(包括通信地 4 通信服务器电路实现 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 址、读写数 由于通信服务器电路采用 STC89C516RD 单片机 据的起始地址及数量)为 核心，所以 整个电路非 常简单。共 用 2 块 “1”:读出通信卡 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 及从站结构 STC89C516RD，2 块 MAX232CPE(232 电平转换) “2”:提高从站读优先级 “3”:及几个电阻、电容、晶振(11.0592M)、发光二极管。 读数据 原理如图 3。 “4”:写数据 各具体指令实 现:可向作者索取。 主 主站 (2)Modbus-RTU 协议 MAX232 MCU PLC 1200b/s，8 位数据，1 位停止，无校验 由于 Modbus 协议完全公开，更多关于 Modbus SPI 协议的资料请读者自行查阅。 从 电台MAX232 本设计使用了 Modbus-RTU 协议的功能码 04(读 MCU 取输入寄存器)及功能码 16(预置多寄存器)。 图 3 通信服务器内部结构图 (3)PI 协议(172.8kb/s) 帧格 式:操作码+数据。共 2 字节。 因为本电路共有两个串口，1 块 STC89C516RD 接 1 个，因此可以很好地发挥 STC89C516RD 的特长， 就是使用 ISP 功能对单片机的程序进行修改。这样只 要把电路的焊好后就可以完全把整个电路板完全封 装在盒子里。当然为了下载程序的方便，要求两个串 2007 年第 1 期自动化与信息工程 25 2012-07-19#############2012-07-19######2#0#12-07-19######## 操作码说明:0=读;128=写;64=从站读/写数据 的STC 单片机PC 端ISP 下载控制软件进行程序下载。 地址寄存器 ADDR;65=启动 COM2 口写操作;66= 7 结语 提高从站读优先级;0~63 为从站各区的字节地址。 基于 STC 单片机实现的 ModBus-RTU 主站协议 6 程序设计 的无线通信服务器能可靠、低成本地实现 AB 及 Modicon 两种 PLC 之间的数据互连，解决了水厂和多 (1)系统功能及划分 个二次加压泵站之间的数据通信，使水厂的控制系统 本系统共有 2 个串口及 2 块 STC89C516RD，与 可以轻松地进行远距离扩展。 主站 PLC 连接的串口称为 COM1，实现 COM1 功能 2004 年湛江市自来水公司寸金加压站无人值守 的 STC89C516RD 称为主 MCU;与电台连接的串口 控制系统就是利用上述方法成功地实现了远程无线 称为 COM2，实现 COM2 功能的 STC89C516RD 称为 遥控加压站的机泵操作。经 3 年时间的实践证明:基 从 MCU。 于 STC 单片机实现的 ModBus-RTU 主站协议的无线 主 MCU 运行自编 ASCII 协议，通过自编 ASCII 通信服务器是实用可行的。 协议可以实现读、写通信服务器里的信息。主要有主、 本文创新点:能够以一种低成本的方式实现无线 从 MCU 的程序时间;定义通信服务器中各从站 PLC 通信服务器，并实现两种不同厂家的 PLC 通信互联; 的数据结构，如通信地址、起始地址、数据个数等; 从系统设计角度给出通信服务器的具体实现。 读写各从站 PLC 的数据。 从 MCU 运行 Modbus-RTU 主站协议，主要负责 参考文献 完成对各从站 PLC 的数据交换，纠错。 [1] MODICON.Inc,Modicon Modbus.Protocol Reference Guide, 可通过 COM1 及 COM2 分别对主、从 MCU 进 1996:1~70 行 ISP 方式的程序下载，非常容易。 [2] 许文辉,周宇航. 利用 Modbus 协议实现无线通信. 微计算 机信息,2004,121(8):23~24 利用从 MCU 的 IAP 功能，当主 MCU 接收到从 [3] 宏晶科技公司. STC89C516RD 用户手册,2004, 6: 1~86 站 PLC 的数据结构时，把此信息写入从 MCU 的 Flash [4] Allen-Brladley. 增强型 PLC5 可编程序控制器使用手 中。确保了重要数据的掉电保护。 册,1998, 5:11-1~11-20 (2)编程工具 [5] Allen-Brladley. 增强型 PLC5 可编程序控制器指令手 本系统单片机程序采用 Keil 公司的 uVision3 集 册,1998,5:13-1~13~22 成开发环境，用 C51 语言进行编程。用宏晶科技公司 Wireless Correspondence Sever Based Modbus-RTU Realized by the STC Xu Wenhui (Zhanjiang Water Supply) Abstract: The paper introduces a wireless correspondence sever. It can realize the Modbus-RTU master station protocol by STC Micro-control unit. The principle and circuit of the chip are introduced. This server is low cost. It solves the wireless correspondence problem between AB PLC master and other Modicon Micro PLCs in the far. It provides a practical and feasible method for the data exchange between the different type of PLCs. Key words: STC Micro-control Unit; Modbus Agreement; ASCII Code Aagreement; SPI 作者简介: 许文辉，男，1974 年生，工程师，高级程序员，学士，主要从事工业控制及自动化。 26 Your requestcould not be processed becauseof a configurationerror: "Could not connect to LDAPserver." For assistance,contact your network support team. file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt 涵盖各行业最丰富完备的资料文献,最前瞻权威的行业动态,是专业人士的不二选择。 file:///C|/Users/Administrator/Desktop/新建文本文档.txt2012/8/26 12:19:58