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如何在Arduino中使用Modbus

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資料介紹

描述

Modbus 是一種串行通信標(biāo)準(zhǔn)，已成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，現(xiàn)已成為連接工業(yè)電子設(shè)備的常用手段。在 Modbus RTU 和 Modbus ASCII 中，RS485 用作物理層。在 Modbus 應(yīng)用程序中可以使用 Arduino 作為從機(jī)（也有一些限制也可以作為主機(jī)），但需要 RS485 接口。我們的RS422 / RS485 屏蔽是完全電流隔離的串行通信屏蔽，設(shè)計(jì)用于 Arduino UNO 和其他兼容板，如 Arduino 101、STM Nucleo... 該屏蔽是此類(lèi)應(yīng)用的完美選擇。

本文檔的目的是展示如何與 Arduino UNO 一起創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的 Modbus 從設(shè)備。我們將使用 PC 作為 Modbus 主站。

工具和材料

Arduino UNO

用于 Arduino 的 RS485 屏蔽

任何用于 PC 連接的 RS485-USB 適配器（或更便宜的）

可選的：

面包板

按鈕

紅色 LED

220歐姆電阻

10k 電阻

跳線

軟件

Arduino IDE

Modbus測(cè)試儀

接線 RS485：

RS485總線接線

接線非常簡(jiǎn)單。您只需將屏蔽的 A 和 B 端子與 Modbus 系統(tǒng)的 A 和 B 線連接。Y 和 Z 端子不用于此類(lèi)應(yīng)用。對(duì)于長(zhǎng)距離，建議對(duì) A 和 B 使用雙絞線。

接線 Arduino（可選）：

建議在 Arduino 上添加一個(gè) LED 和一個(gè)按鈕，以查看 Modbus 通信的一些效果。它是可選的，不是必需的。

面包板連接到 Arduino UNO + RS485 Shield

撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置：

RS422/RS485 Shield 帶有 3 個(gè) DIP 開(kāi)關(guān)組。您必須為 Modbus 設(shè)置這些 DIP 開(kāi)關(guān)，如下圖所示。

開(kāi)關(guān) 1:1-OFF 2-ON 3-ON 4-OFF

開(kāi)關(guān) 2：1-OFF 2-OFF 3-ON 4-ON

開(kāi)關(guān) 3：1-OFF 或 ON* 2-OFF 3-OFF 4-OFF

*根據(jù) Modbus 線路中 RS422/RS485 屏蔽的位置，您必須打開(kāi)或關(guān)閉終端電阻。僅當(dāng) Shield 位于總線的一端時(shí)，請(qǐng)將電阻切換到 ON 位置。在所有其他情況下，關(guān)閉終端電阻：

撥碼開(kāi)關(guān)設(shè)置

跳線設(shè)置：

您可以在盾牌上找到 3 個(gè)不同的跳線區(qū)域。非常重要的是用于電源電壓的跳線 JP1。Arduino UNO 在內(nèi)部使用 5V。您必須將此跳線設(shè)置為 5V 位置（對(duì)于 3.3V 板，例如 Arduino 101 設(shè)置為 3.3V 位置）。

再如上圖左上角設(shè)置通訊端口的跳線。在這種情況下，端口 0 和 1 上的內(nèi)部 UART 將連接到屏蔽的 RS485 接口。

最后但并非最不重要的一點(diǎn)是，我們必須為 RX/TX 控制端口設(shè)置跳線。我們不使用此跳線，因?yàn)榕渲昧俗詣?dòng) RX/TX 切換。

1 / 2 ?用于選擇通訊端口的跳線

在 PC 上安裝 Modbus 測(cè)試儀軟件：

在本例中，我們將使用 PC 作為 Modbus 主站。您必須下載 Modbustester。請(qǐng)將 zip 存檔解壓縮到硬盤(pán)上的新目錄。打開(kāi)軟件并更改標(biāo)記的字段，如下圖所示。您必須先連接 USB-RS485 適配器 - 請(qǐng)?jiān)?Modbustester 中為此適配器選擇正確的 COM 端口。