串口調(diào)試助手
PH儀與上位機(jī)之間采用MODBUS協(xié)議進(jìn)行通信,波特率固定為9600bps。具體協(xié)議如下:
1.1讀取測(cè)量信息和狀態(tài)(讀多個(gè)寄存器) 功能碼(0x03)
命令格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 起始地址 | 寄存器個(gè)數(shù) | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x03 | 0x 0000 | 0x 0006 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
返回格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) | 數(shù)據(jù) | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x 03 | 0x 0C | Data | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 1 | 12 | 2 |
注釋?zhuān)?/span>
(1) 數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度:為返回?cái)?shù)據(jù)的實(shí)際字節(jié)長(zhǎng)度。
(2) CRC 16,低8位在前,高8位在后。
(3) DATA數(shù)據(jù)格式如下:
PH模式的DATA數(shù)據(jù)
1 | 2 | 3 |
PH值高8位字節(jié) | PH值低8位字節(jié) | 溫度值高8位字節(jié) |
4 | 5 | 6 |
溫度值低8位字節(jié) | 高點(diǎn)報(bào)警值高8位字節(jié) | 高點(diǎn)報(bào)警值低8位字節(jié) |
7 | 8 | 9 |
低點(diǎn)報(bào)警值高8位字節(jié) | 低點(diǎn)報(bào)警值低8位字節(jié) | 滯后值高8位字節(jié) |
10 | 11 | 12 |
滯后值低8位字節(jié) | 報(bào)警狀態(tài) | PH/ORP模式 |
例,發(fā)送命令:01 03 00 00 00 06 C5 C8
返回:01 03 0C 1B 8F 00 FA 03 E8 01 90 00 32 00 00 1C 3E
則數(shù)據(jù)部分為:1B 8F 00 FA 03 E8 01 90 00 32 00 00
PH值:由整數(shù)部分和小數(shù)部分組成,整數(shù)的有效數(shù)字是2位,小數(shù)有效數(shù)字是3位。比如PH值的高8位字節(jié)為0x1B,PH值的低8位字節(jié)為0x8F,則PH值為0x1B8F,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為7055,PH值為7.055,2位整數(shù),3位小數(shù),整數(shù)前面的零省去。
溫度值:為0x09C4,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為2500,溫度值為25.00,保留兩位小數(shù)。
高點(diǎn)報(bào)警值:為0x03E8,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為1000,值為10.00,保留兩位小數(shù)。
低點(diǎn)報(bào)警值:為0x0190,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為400,值為4.00,保留兩位小數(shù)。
滯后值:為0x0032,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為50,值為0.50,保留兩位小數(shù)。
報(bào)警狀態(tài):為0x00,無(wú)報(bào)警。(注:0x00為無(wú)報(bào)警,0x01為低點(diǎn)報(bào)警,0x02為高點(diǎn)報(bào)警)
PH/ORP模式:為0x00,PH模式。(注:0x00為PH模式, 0x01為ORP模式)
ORP模式的DATA數(shù)據(jù)
1 | 2 | 3 |
ORP值高8位字節(jié) | ORP值低8位字節(jié) | 溫度值高8位字節(jié) |
4 | 5 | 6 |
溫度值低8位字節(jié) | 高點(diǎn)報(bào)警值高8位字節(jié) | 高點(diǎn)報(bào)警值低8位字節(jié) |
7 | 8 | 9 |
低點(diǎn)報(bào)警值高8位字節(jié) | 低點(diǎn)報(bào)警值低8位字節(jié) | 滯后值高8位字節(jié) |
10 | 11 | 12 |
滯后值低8位字節(jié) | 報(bào)警狀態(tài) | PH/ORP模式 |
例,發(fā)送命令:01 03 00 00 00 06 C5 C8
返回:01 03 0C FF 30 00 FA 03 E8 FC 18 00 0A 00 01 BC 26
則數(shù)據(jù)部分為:FF 30 00 FA 03 E8 FC 18 00 0A 00 01
ORP值:為0xFF30,當(dāng)ORP值為負(fù)數(shù)時(shí),數(shù)據(jù)以補(bǔ)碼形式運(yùn)算,0xFFFF-0xFF30+1=0x00D0,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為208,ORP值為-208mV。ORP若為0x011E,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為286,ORP值為286mV。
溫度值:為0x00FA,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為250,溫度值為25.0,保留一位小數(shù)。
高點(diǎn)報(bào)警值:為0x03E8,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為1000,值為1000 mV。
低點(diǎn)報(bào)警值:為0x FC18,數(shù)據(jù)以補(bǔ)碼形式運(yùn)算,值為-1000 mV。
滯后值:為0x000A,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為10,值為10 mV。
報(bào)警狀態(tài):為0x00,無(wú)報(bào)警。(注:0x00為無(wú)報(bào)警,0x01為低點(diǎn)報(bào)警,0x02為高點(diǎn)報(bào)警)
PH/ORP模式:為0x01,ORP模式。(注:0x00為PH模式, 0x01為ORP模式)
1.2讀取測(cè)量信息和狀態(tài)(讀1個(gè)寄存器) 功能碼(0x03)
命令格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 起始地址 | 寄存器個(gè)數(shù) | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x03 | 0x 0000-0x 0004 | 0x 0001 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
返回格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 數(shù)據(jù)個(gè)數(shù) | 數(shù)據(jù) | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x 03 | 0x 02 | Data | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 |
注釋?zhuān)?/span>
(1) 數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度:為返回?cái)?shù)據(jù)的實(shí)際字節(jié)長(zhǎng)度。
(2) CRC 16,低8位在前,高8位在后。
數(shù)據(jù)處理同1.1節(jié)一樣。
1.3.錯(cuò)誤響應(yīng)
如果監(jiān)測(cè)器不能正確執(zhí)行上位機(jī)命令,返回如下格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | CODE | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | COM+80H | 1 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 1 | 2 |
◆ CODE: 01 – 功能碼異常
02 – 起始地址異常
03 – 寄存器數(shù)量異常
◆ COM: 接收到的功能碼
◆ CRC校驗(yàn),低8位在前,高8位在后。
例如:
1、發(fā)送命令:01 01 00 00 00 06 BC 08
返回:01 81 01 81 90 說(shuō)明功能碼錯(cuò)誤
2、發(fā)送命令:01 03 00 06 00 06 25 C9
返回:01 83 02 C0 F1 起始地址錯(cuò)
3、發(fā)送命令:01 03 00 00 00 08 44 0C
返回:01 83 03 01 31 數(shù)據(jù)錯(cuò)(數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)錯(cuò))
2.1.寫(xiě)數(shù)據(jù)寄存器(寫(xiě)多個(gè)寄存器) 功能碼(0x10)
命令格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 起始地址 | 寄存器數(shù)量 | 字節(jié)數(shù) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x10 | 0x 0000 | 0x 0003 | 0x 06 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 2 | 2 | 1 |
高報(bào)高8 | 高報(bào)低8 | 低報(bào)高8 | 低報(bào)低8 | 滯后高8 | 滯后低8 | CRC校驗(yàn) |
自定義 | 自定義 | 自定義 | 自定義 | 自定義 | 自定義 | CRC 16 |
1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 2 |
返回格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 起始地址 | 寄存器數(shù)量 | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x 10 | 0x 0000 | 0x 0003 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
例,發(fā)送命令:01 10 00 00 00 03 06 03 E8 01 90 00 32 06 A0
返回: 01 10 00 00 00 03 80 08
附:PH:高點(diǎn)報(bào)警(范圍0~14.00)、低點(diǎn)報(bào)警(范圍0~14.00)、滯后值(范圍0~9.90)數(shù)據(jù)格式同上。
ORP:高點(diǎn)報(bào)警(范圍-1999~1999)、低點(diǎn)報(bào)警(范圍-1999~1999)、滯后值(范圍0~1000)數(shù)據(jù)格式同上。
2.2.錯(cuò)誤響應(yīng)
如果監(jiān)測(cè)器不能正確執(zhí)行上位機(jī)命令,返回如下格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | CODE | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | COM+80H | 1 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 1 | 2 |
◆ CODE: 01 – 功能碼異常
02 – 起始地址異常
03 – 寄存器數(shù)量異常
04 – 寫(xiě)多個(gè)寄存器異常
◆ COM: 接收到的功能碼
◆ CRC校驗(yàn),低8位在前,高8位在后。
例如:
1、發(fā)送命令:01 16 00 00 00 03 06 03 E8 02 70 00 32 0F1A
返回:01 96 01 8E 60 功能碼異常
2、發(fā)送命令:01 10 00 01 00 03 06 03 E8 01 90 00 32 57 65
返回:01 90 02 CD C1 起始地址異常
3、發(fā)送命令:01 10 00 00 00 05 06 03 E8 01 90 00 32 86 8A
返回:01 90 03 0C 01 寄存器數(shù)量異常
2.3.寫(xiě)數(shù)據(jù)寄存器(寫(xiě)單個(gè)寄存器) 功能碼(0x06)
命令格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 寄存器地址 | 寄存器值 | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x06 | 自定義 | 自定義 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
返回格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | 寄存器地址 | 寄存器值 | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | 0x06 | 自定義 | 自定義 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
例,發(fā)送命令:01 06 00 0A 03 E9 68 B6
返回: 01 06 00 0A 03 E9 68 B6
高點(diǎn)報(bào)警值:為0x03E9,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為1001,值為10.01,保留兩位小數(shù)。CRC 16 校驗(yàn)值因輸入地址和值的不同也不同,校驗(yàn)值對(duì)才能寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
PH高點(diǎn)報(bào)警點(diǎn)寄存器地址:0X000A
PH低點(diǎn)報(bào)警點(diǎn)寄存器地址:0X000C
PH滯后量寄存器地址: 0X000E
ORP高點(diǎn)報(bào)警點(diǎn)寄存器地址:0X0014
ORP低點(diǎn)報(bào)警點(diǎn)寄存器地址:0X0016
ORP滯后量寄存器地址: 0X0018
附:PH:高點(diǎn)報(bào)警(范圍0~14.00)、低點(diǎn)報(bào)警(范圍0~14.00)、滯后值(范圍0~9.90)數(shù)據(jù)格式同上。
ORP:高點(diǎn)報(bào)警(范圍-1999~1999)、低點(diǎn)報(bào)警(范圍-1999~1999)、滯后值(范圍0~1000)數(shù)據(jù)格式同上。
注:PH模式時(shí)只能寫(xiě)PH相關(guān)的寄存器(PH的高低點(diǎn)等寄存器),ORP模式時(shí)只能寫(xiě)ORP相關(guān)的寄存器(ORP的高低點(diǎn)等寄存器)。
2.4.錯(cuò)誤響應(yīng)
如果監(jiān)測(cè)器不能正確執(zhí)行上位機(jī)命令,返回如下格式:
定義 | 地址 | 功能碼 | CODE | CRC校驗(yàn) |
數(shù)據(jù) | ADDR | COM+80H | 1 | CRC 16 |
字節(jié)數(shù) | 1 | 1 | 1 | 2 |
◆ CODE: 01 – 功能碼異常
02 – 寄存器地址異常
03 – 寄存器值異常
04 – 寫(xiě)單個(gè)寄存器異常
◆ COM: 接收到的功能碼
◆ CRC校驗(yàn),低8位在前,高8位在后。
例如:
1、發(fā)送命令:01 07 00 0A 03 E9 55 76
返回:01 87 01 82 30 說(shuō)明功能碼異常
2、發(fā)送命令:01 06 00 02 03 E9 E9 74
返回:01 86 02 C3 A1 寄存器地址異常
3、發(fā)送命令:01 06 00 0A XX D0 3C 05
返回:01 86 03 02 61 寄存器值異常(超限)
4、發(fā)送命令:01 06 00 0A 07 D0 AA 64
返回:01 86 04 43 A3 寫(xiě)單個(gè)寄存器異常
CRC校驗(yàn):低位在前,高位在后,各個(gè)地址效驗(yàn)碼如下:
01地址:01 03 00 00 00 06 C5 C8
02地址:02 03 00 00 00 06 C5 FB
03地址:03 03 00 00 00 06 C4 2A
04地址:04 03 00 00 00 06 C5 9D
05地址:05 03 00 00 00 06 C4 4C
06地址:06 03 00 00 00 06 C4 7F
07地址:07 03 00 00 00 06 C5 AE
08地址:08 03 00 00 00 06 C5 51
09地址:09 03 00 00 00 06 C4 80
10地址:10 03 00 00 00 06 C6 89
3.CRC檢測(cè)
CRC添加到命令中時(shí),低字節(jié)先加入,然后高字節(jié)。
CRC簡(jiǎn)單函數(shù)如下:
unsigned short CRC16(puchMsg, usDataLen)
unsigned char *puchMsg ; /* 要進(jìn)行CRC校驗(yàn)的消息 */
unsigned short usDataLen ; /* 消息中字節(jié)數(shù) */
{
unsigned char uchCRCHi = 0xFF ; /* 高CRC字節(jié)初始化 */
unsigned char uchCRCLo = 0xFF ; /* 低CRC 字節(jié)初始化 */
unsigned uIndex ; /* CRC循環(huán)中的索引 */
while (usDataLen--) /* 傳輸消息緩沖區(qū) */
{
uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ; /* 計(jì)算CRC */
uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;
uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;
}
return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo) ;
}
/* CRC 高位字節(jié)值表 */
static unsigned char auchCRCHi[] = {
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,
0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,
0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,
0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,
0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40
} ;
/* CRC低位字節(jié)值表*/
static char auchCRCLo[] = {
0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,
0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,
0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,
0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,
0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,
0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,
0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,
0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,
0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,
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