c++中使用modbusRTU协议

使用 libmodbus 库实现 Modbus RTU 通信

libmodbus 是一个开源的 Modbus 协议库，支持 Modbus RTU 和 Modbus TCP 通信。本文将介绍如何在 C++ 中使用 libmodbus 库实现 Modbus RTU 通信。

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1. 安装 libmodbus 库

在 Linux 系统上，可以通过以下命令安装 libmodbus：

sudo apt-get install libmodbus-dev

在 Windows 系统上，可以从 libmodbus 官网 下载预编译的库或源码自行编译。

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2. 基本步骤

使用 libmodbus 实现 Modbus RTU 通信的基本步骤如下：

1. 创建 Modbus RTU 上下文。
2. 配置串口参数（波特率、数据位、校验位等）。
3. 连接 Modbus 设备。
4. 发送 Modbus 请求并读取响应。
5. 关闭连接并释放资源。

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3. 示例代码

以下是一个完整的 C++ 示例代码，演示如何使用 libmodbus 实现 Modbus RTU 通信。

#include <iostream>
#include <modbus/modbus.h>

int main() {
    // 1. 创建 Modbus RTU 上下文
    modbus_t* ctx = modbus_new_rtu("/dev/ttyUSB0", 9600, 'N', 8, 1);
    if (ctx == nullptr) {
        std::cerr << "无法创建 Modbus RTU 上下文" << std::endl;
        return -1;
    }

    // 2. 设置从机地址
    int slave_id = 1;
    if (modbus_set_slave(ctx, slave_id) == -1) {
        std::cerr << "设置从机地址失败" << std::endl;
        modbus_free(ctx);
        return -1;
    }

    // 3. 连接 Modbus 设备
    if (modbus_connect(ctx) == -1) {
        std::cerr << "连接 Modbus 设备失败" << std::endl;
        modbus_free(ctx);
        return -1;
    }

    // 4. 读取保持寄存器
    uint16_t tab_reg[10] = {0};
    int num_registers = 5; // 读取 5 个寄存器
    int rc = modbus_read_registers(ctx, 0, num_registers, tab_reg);
    if (rc == -1) {
        std::cerr << "读取寄存器失败: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "读取到的寄存器值：" << std::endl;
        for (int i = 0; i < rc; i++) {
            std::cout << "寄存器 " << i << ": " << tab_reg[i] << std::endl;
        }
    }

    // 5. 关闭连接并释放资源
    modbus_close(ctx);
    modbus_free(ctx);

    return 0;
}

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4. 代码说明

1. 创建上下文：

   • 使用 modbus_new_rtu 创建 Modbus RTU 上下文。
   • 参数包括串口设备路径（如 /dev/ttyUSB0）、波特率（如 9600）、校验位（如 'N' 表示无校验）、数据位（如 8）和停止位（如 1）。

2. 设置从机地址：

   • 使用 modbus_set_slave 设置 Modbus 从机地址。

3. 连接设备：

   • 使用 modbus_connect 连接 Modbus 设备。

4. 读取寄存器：

   • 使用 modbus_read_registers 读取保持寄存器的值。
   • 参数包括起始寄存器地址、寄存器数量和存储结果的数组。

5. 关闭连接：

   • 使用 modbus_close 关闭连接，并使用 modbus_free 释放上下文资源。

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5. 编译和运行

在 Linux 系统上，可以使用以下命令编译代码：

g++ -o modbus_rtu_example modbus_rtu_example.cpp -lmodbus

运行程序：

./modbus_rtu_example

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6. 注意事项

1. 串口权限：

   • 确保当前用户对串口设备（如 /dev/ttyUSB0）有读写权限。
   • 可以使用 sudo chmod 666 /dev/ttyUSB0 修改权限。

2. 错误处理：

   • 每次调用 libmodbus 函数后，应检查返回值以确保操作成功。

3. 调试：

   • 可以使用 modbus_set_debug(ctx, TRUE) 启用调试模式，查看详细的通信日志。

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通过以上步骤，您可以在 C++ 中使用 libmodbus 库实现 Modbus RTU 通信。