技术天地

ESM6802支持Qt MODBUS程序开发作者:廖光泽    发布时间:2017-5-27 14:47:47    被阅览数:

  ESM6802使用iMX6DL作为CPU,支持硬件图形加速,使得用户可以开发具有较好图形界面的工业控制程序。Qt是嵌入式开发中常用的图形库,MODBUS作为工控中常用的通信协议,已经作为Qt的模块引入了Qt中。我们在ESM6802上移植了最新的Qt 5.8.0版本,包括MODBUS模块,用户在使用中可以方便的调用Qt提供的API进行MODBUS协议相关的程序编写。Qt对于MODBUS协议的封装使得用户能够更加便捷快速的进行MODBUS应用程序开发,我们将在下面根据Qt源码中的modbusmaster例程简单介绍Qt的MODBUS相关函数接口。文中使用的程序可以在http://doc.qt.io/qt-5/qtserialbus-modbus-master-example.html获取或向我们的工程师索取。


  在使用Qt提供的MODBUS相关API时需要使用Qt提供的MODBUS数据类:QModbusDataUnit,类中有公共数据RegisterType表示此数据代表的MODBUS数据类型:

  enum    RegisterType { Invalid, DiscreteInputs, Coils, InputRegisters, HoldingRegisters }


  可以使用构造函数进行初始化:

  QModbusDataUnit(RegisterType type, int address, quint16 size)


  对于MODBUS client相关的函数,Qt将其封装在类QModbusClient中,部分函数如下:

  int  numberOfRetries() const

  QModbusReply *      sendRawRequest(const QModbusRequest &request, int serverAddress)

  QModbusReply *      sendReadRequest(const QModbusDataUnit &read, int serverAddress)

  QModbusReply *      sendReadWriteRequest(const QModbusDataUnit &read, const QModbusDataUnit &write, int serverAddress)

  QModbusReply *      sendWriteRequest(const QModbusDataUnit &write, int serverAddress)

  void       setNumberOfRetries(int number)

  void       setTimeout(int newTimeout)

  int  timeout() const


  其中numberOfRetries以及setTimeout是用于设置重试次数和超时时间的。send*Request系列函数是用于发送MODBUS数据包的函数,其中数据相关的都用之前介绍的QModbusDataUnit类对象作为函数参数。


  截取部分Qt例程modbusmaster发送读请求的代码如下:


  首先设置连接类型(RTU/TCP)、重试次数、超时时间等,然后建立连接:

  if (static_cast<ModbusConnection> (ui->connectType->currentIndex()) == Serial) {

         modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter,

      ui->portEdit->text());

         modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter,

      m_settingsDialog->settings().parity);

         modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter,

      m_settingsDialog->settings().baud);

         modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter,

      m_settingsDialog->settings().dataBits);

         modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter,

      m_settingsDialog->settings().stopBits);

  } else {

    const QUrl url = QUrl::fromUserInput(ui->portEdit->text());

    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkPortParameter, url.port());

    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkAddressParameter, url.host());

  }

  modbusDevice->setTimeout(m_settingsDialog->settings().responseTime);

  modbusDevice->setNumberOfRetries(m_settingsDialog->settings().numberOfRetries);

  if (!modbusDevice->connectDevice()) {

    statusBar()->showMessage(tr("Connect failed: ") + modbusDevice->errorString(), 5000);

  }


  设置读取数据类型、地址等参数:

  QModbusDataUnit MainWindow::readRequest() const

  {

    const auto table =

    static_cast<QModbusDataUnit::RegisterType> (ui->writeTable->currentData().toInt());

    int startAddress = ui->readAddress->value();

    Q_ASSERT(startAddress >= 0 && startAddress < 65535);

    // do not go beyond 10 entries

    int numberOfEntries = qMin(ui->readSize->currentText().toInt(), 65535 - startAddress);

    return QModbusDataUnit(table, startAddress, numberOfEntries);

  }


  发送读数据请求:

  void MainWindow::on_readButton_clicked()

  {

  if (!modbusDevice)

    return;

  ui->readValue->clear();

  statusBar()->clearMessage();

  if (auto *reply = modbusDevice->sendReadRequest(readRequest(), ui->serverEdit->value())) {

    if (!reply->isFinished())

      connect(reply, &QModbusReply::finished, this, &MainWindow::readReady);

    else

      delete reply; // broadcast replies return immediately

  } else {

    statusBar()->showMessage(tr("Read error: ") + modbusDevice->errorString(), 5000);

    }

  }


  可以看到使用Qt提供的API进行MODBUS通讯编程很便捷,只需要首先设置数据QModbusDataUnit,然后调用相应的Request函数发送请求即可。

  modbusmaster程序运行效果如下图:

ESM6802支持Qt-MODBUS程序开发.gif


  我们使用ESM6802连接ADAM模块进行测试连接图如下:

ESM6802支持Qt-MODBUS程序开发.gif


  ADAM-4117进行电流采集时电流输入量程为4~20mA,对应的采样值为0x0000~0xffff。有关AMAM-4117的介绍可以参考我们官网上的文章:《4~20mA模拟电流采集应用方案》。当输入12.0mA(半量程)时读到采样值为0x8007,可见modbusmaster与AMAM模块正确进行了数据通信。

  更多Qt MODBUS相关内容请参考Qt官方资料:http://doc.qt.io/qt-5/qtmodbus-backends.html

Go Top