基于51单片机实现modbus协议通信单片机原理与应用课程设计论文.doc

河海大学计算机与信息学院(常州) 单片机原理与应用课程设计论文 指导老师: 陆晓春 授课班号: 姓 名: 学 号: 课程设计（报告）任务书 （理 工 科 类） Ⅰ、课程设计（报告）题目： 基于51单片机实现modbus协议通信 Ⅱ、课程设计（论文）工作内容 一、课程设计目标 1、培养综合运用知识和独立开展实践创新的能力； 2、通过编写实现modbus协议的程序，学生不但能够更加熟悉modbus协议，而且能够增强编程能力,为以后走上工作岗位奠定基础。 二、研究方法及手段应用 1、上网查阅有关MODBUS协议的资料，分层次阅读协议； 2、确定系统设计结构和编写方案； 3、将功能分解为各个函数，分别编写每个函数。 三、课程设计预期效果 1、给开发板上电； 2、运行mbpoll调试软件： 选择01功能实现读线圈， 选择03功能实现读寄存器， 05功能实现写单个线圈， 06功能实现写单个寄存器， 15功能实现写多个线圈， 16功能实现写多个寄存器。 学生姓名： 杨文睿 专业年级： 09自动化 摘 要 目前，工业现场总线使用modbus协议已经非常普遍。本次课程设计，使用开发板实现modbus协议通信，模拟工业现场。通过本次试验，我们进一步知道了编程能力的重要性，更好地学习如何使用C语言编写单片机程序。首先，我先通过网上查资料了解modbus协议的内容，分层次理解协议。先大体确定整个程序的结构，然后分层次编写，然后将程序烧到单片机上，来实现功能。 老师让我们基于51单片机实现modbus协议通讯的目的就是让同学们在理论学习的基础上，通过对工业现场总线使用的一种协议的理解进而编程实现，使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对分析、解决实际工业上的通信问题进一步加深认识，为今后能够独立进行实现通信协议程序的编写工作打下一定的基础。本次课程设计的主要问题在于将modbus协议用C语言解读出来。在程序开始设计之前，必须反复推敲设计方案并设计每个函数的方框图。如果一切都设计好之后，底层协议的编写就变得容易得多。 【关键词】modbus协议 函数 51单片机 程序设计 第一章 系统设计 第一节 课题目标及总体方案 一、课题目标 实现Modbus协议部分内容 功能码 功能 本系统中功能 十进制 十六进制 1 01 读线圈 输出：D1~D4（只写） 输入：P3.4~P3.7（只读） 5 05 写单个线圈 15 0F 写多个线圈 3 03 读寄存器 量程上限0~10000（读/写） 量程下限0~5000（读/写） 报警上限0~10000（读/写） 报警下限0~5000（读/写） 测量值0.0~10000.0（只读） 6 06 写单个寄存器 16 10 写多个寄存器 用ASCII模式完成以上功能是本设计的基本要求。 二、总体方案 第二节作品简介 一、作品特点： （1）选择每个功能时，数码管可以显示功能号； （2）读寄存器或线圈时，使用mbpoll软件可以观测到返回值； （3）写线圈时，可以从LED灯上观测效果，写寄存器时要用mbpoll软件观测； 二、程序组成: 1.主函数 void main() { char slave_addr; uchar function; p1_0=0; //数码管开关 Initial_328(); EA=1; while(1) { if(flag_328==0) { if(recieve[0]==0x3a) flag1_328=1; } if(flag1_328==1) { flag1_328=0; slave_addr=ascii_hex_328(recieve[1],recieve[2]); if(slave_addr==0x01) flag2_328=1; } if(flag2_328==1) { flag2_328=0; function=ascii_hex_328(recieve[3],recieve[4]); switch(function) { case 0x01: P0=0xf9; readcoil_328(); send_string_328(send