基于MODBUS协议的单片机与触摸屏通信(图文).docx

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基于MODBUS协议的单片机与触摸屏通信(图文)

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论文导读：触摸屏能够直观、生动地显示运行参数和运行状态，而且通过触摸屏画面可以直接修改系统运行参数，人机交互性好。触摸屏和单片机通信，需要根据触摸屏采用的通信协议为单片机编写相应的通信程序。Modbus协议是美国Modicon公司推出的一种有效支持控制器之间以及控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间进行通信的协议。

关键词：触摸屏，MCS-51单片机，Modbus协议，通信

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在工业控制中经常需要观察系统的运行状态或者修改运行参数。触摸屏能够直观、生动地显示运行参数和运行状态，而且通过触摸屏画面可以直接修改系统运行参数，人机交互性好。单片机广泛应用于工控领域中，与触摸屏配合，可组成良好的人机交互环境。触摸屏和单片机通信，需要根据触摸屏采用的通信协议为单片机编写相应的通信程序。Modbus协议是美国Modicon公司推出的一种有效支持控制器之间以及控制器经由网络（例如以太网）和其它设备之间进行通信的协议。本文以AT89S51单片机和威纶通科技有限公司的MT6070iH型触摸屏为例，介绍其通信程序的开发过程。

一、系统结构

实现触摸屏与单片机的通讯，主要是解决通讯协议的问题。本文使用开放的Modbus通讯协议，以触摸屏作主机（Master），单片机作从机（Slaver）。MT6070iH触摸屏本身支持Modbus通讯协议，只要单片机按照Modbus协议进行收发数据，就可以进行通信了。触摸屏与单片机之间采用RS-485标准接口直接连接，传输速率设置为9600bps。图1为该系统的电路图。

图1系统电路图

将AT89S51单片机的TXD、RXD口设置为异步串行通信模式，经过MAX485芯片将TTL电平转换为RS485电平，再与MT6070iH触摸屏RS-4852W接口相连，即完成了硬件连接，其中P3.2作为收发控制信号。论文大全。MT6070iH触摸屏RS-4852W接口的管脚2为485A，管脚1为485B，管脚5为公共地。

二、如何将MT6070iH设定成Modbus装置

将MT6070iH触摸屏设定成Modbus装置（以称为ModbusServer），单片机或其它装置只需使用Modbus协议，透过RS232/485接口，即可读写MT6070iH上的数据。将MT6070iH设定成Modbus装置的方法如下：

首先需在MT6070iH使用的MTP程序的设备清单（devicetable）中增加一个新的设备，此时PLC种类需选择“MODBUSServer”，PLC接口可以选择RS232、RS4852W、RS4854W或Ethernet，这里选择RS4852W。如图2所示。论文大全。

图2将MT6070iH设定成Modbus装置

当接口选择使用RS485时，需选择使用的连接端口（COM1～COM3），并设定正确的通讯参数及站号。这里选择COM1（9600,N,8,1），站号设定为1。

按下“确定”键后可以在设备清单中发现一个新的装置：MODBUSServer，此时即完成了Modbus装置的设定，在完成MTP档案的编译并将获得的XOB档案下载到触摸屏后，即可透过Modbus协议读写MT6070iH上的数据。

三、Modbus通信协议介绍

Modbus通信协议是一种串行的主从通信协议，网络里仅有一台设置可作为主机（称Master），其它设备作为从机（称Slaver），主机不需编号，从机必须编号。协议定义了主机查询及从机应答的信息帧格式。论文大全。通信时，主机首先向从机发出请求信息，符合相应地址码的从机接收通讯命令，并除去地址码，读取信息，如果没有出错，则执行相应的任务，然后把执行结果返给主机。若从机接收到的校验码与本机计算的不同，则说明数据在通信过程中出现错误，从机把这次请求视为无效，功能代码将被修改以用于指出回应消息是错误的，同时数据段包含了描述此错误信息的代码。当主机收到这一信息时，会重新发送请求信息。校验方式分为LCR（传送数据为ACSII时）校验或CRC（传送数据为二进制时）校验，这里采用CRC校验方式。信息传输为异步方式，并以字节为单位。主从站之间通讯的字格式如下：

字格式（串行数据）10位二进制

起始位1位

数据位8位

奇偶校验位无

停止位1位

Modbus协议可支持ASCII码或二进制格式的数据传输。ACSII码方式下每一个字节数据分两个字节传送，二进制方式下用一个字节传送，为了减少数据传输量，一般选二进制数据方式。各个区允许发送的字节均为16进制的0～9，A～F。二进制信息帧标准结构为：

初始结构≥4字节的时间

地址码1字节

功能码1字节

数据区N字节

错误校验16位CRC码

结束结构≥4字节的时间

二进制模式中，