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在線PH/ORP檢測儀RS-485接口及MODBUS協(xié)議

更新時(shí)間:2024-07-26      點(diǎn)擊次數(shù):1314

串口調(diào)試助手


在線PH/ORP檢測儀RS-485接口及MODBUS協(xié)議

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:  

(1) 數(shù)據(jù)字節(jié)長度:為返回?cái)?shù)據(jù)的實(shí)際字節(jié)長度。

(2) CRC 16,8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0x1BPH值的低8位字節(jié)為0x8F,則PH值為0x1B8F,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為7055PH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: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: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: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: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):0x00,無報(bào)警。(注:0x00為無報(bào)警,0x01為低點(diǎn)報(bào)警,0x02為高點(diǎn)報(bào)警)

PH/ORP模式:0x00,PH模式。(注:0x00PH模式, 0x01ORP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: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: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:0x03E8,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為1000,值為1000 mV。

低點(diǎn)報(bào)警值:0x FC18,數(shù)據(jù)以補(bǔ)碼形式運(yùn)算,值為-1000 mV。

滯后值:0x000A,轉(zhuǎn)化成10進(jìn)制為10,值為10 mV。

報(bào)警狀態(tài):0x00,無報(bào)警。(注:0x00為無報(bào)警,0x01為低點(diǎn)報(bào)警,0x02為高點(diǎn)報(bào)警)

PH/ORP模式:0x01,ORP模式。(注:0x00PH模式, 0x01ORP模式)

1.2讀取測量信息和狀態(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:  

(1) 數(shù)據(jù)字節(jié)長度:為返回?cái)?shù)據(jù)的實(shí)際字節(jié)長度。

(2) CRC 16,8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.寫數(shù)據(jù)寄存器(寫多個(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.寫數(shù)據(jù)寄存器(寫單個(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: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

CRC添加到命令中時(shí),低字節(jié)先加入,然后高字節(jié)?!?/span>

CRC簡單函數(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 ; /* CRC字節(jié)初始化 */

unsigned char uchCRCLo = 0xFF ; /* 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,

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