英创信息技术ESM6802支持Qt MODBUS程序开发简介

ESM6802使用iMX6DL作为CPU，支持硬件图形加速，使得用户可以开发具有较好图形界面的工业控制程序。Qt是嵌入式开发中常用的图形库，MODBUS作为工控中常用的通信协议，已经作为Qt的模块引入了Qt中。我们在ESM6802上移植了最新的Qt 5.8.0版本，包括MODBUS模块，用户在使用中可以方便的调用Qt提供的API进行MODBUS协议相关的程序编写。Qt对于MODBUS协议的封装使得用户能够更加便捷快速的进行MODBUS应用程序开发，我们将在下面根据Qt源码中的modbusmaster例程简单介绍Qt的MODBUS相关函数接口。文中使用的程序可以在http://doc.qt.io/qt-5/qtserialbus-modbus-master-example.html获取或向我们的工程师索取。

在使用Qt提供的MODBUS相关API时需要使用Qt提供的MODBUS数据类：QModbusDataUnit，类中有公共数据RegisterType表示此数据代表的MODBUS数据类型：

enum RegisterType { Invalid, DiscreteInputs, Coils, InputRegisters, HoldingRegisters }

可以使用构造函数进行初始化：

QModbusDataUnit(RegisterType type,intaddress, quint16 size)

对于MODBUS client相关的函数，Qt将其封装在类QModbusClient中，部分函数如下：

intnumberOfRetries()const

QModbusReply *sendRawRequest(constQModbusRequest &request,intserverAddress)

QModbusReply *sendReadRequest(constQModbusDataUnit &read,intserverAddress)

QModbusReply *sendReadWriteRequest(constQModbusDataUnit &read,constQModbusDataUnit &write,intserverAddress)

QModbusReply *sendWriteRequest(constQModbusDataUnit &write,intserverAddress)

voidsetNumberOfRetries(intnumber)

voidsetTimeout(intnewTimeout)

int timeout()const

其中numberOfRetries以及setTimeout是用于设置重试次数和超时时间的。send*Request系列函数是用于发送MODBUS数据包的函数，其中数据相关的都用之前介绍的QModbusDataUnit类对象作为函数参数。

截取部分Qt例程modbusmaster发送读请求的代码如下：

首先设置连接类型（RTU/TCP)、重试次数、超时时间等，然后建立连接：

if(static_cast(ui->connectType->currentIndex()) == Serial) {

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter,

ui->portEdit->text());

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter,

m_settingsDialog->settings().parity);

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter,

m_settingsDialog->settings().baud);

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter,

m_settingsDialog->settings().dataBits);

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter,

m_settingsDialog->settings().stopBits);

}else{

const QUrl url = QUrl::fromUserInput(ui->portEdit->text());

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkPortParameter, url.port());

modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkAddressParameter, url.host());

}

modbusDevice->setTimeout(m_settingsDialog->settings().responseTime);

modbusDevice->setNumberOfRetries(m_settingsDialog->settings().numberOfRetries);

if(!modbusDevice->connectDevice()) {

statusBar()->showMessage(tr("Connect failed: ") + modbusDevice->errorString(), 5000);

}

设置读取数据类型、地址等参数：

QModbusDataUnit MainWindow::readRequest()const

{

constautotable =

static_cast(ui->writeTable->currentData().toInt());

intstartAddress = ui->readAddress->value();

Q_ASSERT(startAddress >= 0 && startAddress < 65535);

// do not go beyond 10 entries

int numberOfEntries = qMin(ui->readSize->currentText().toInt(), 65535 - startAddress);

return QModbusDataUnit(table, startAddress, numberOfEntries);

}

发送读数据请求：

voidMainWindow::on_readButton_clicked()

{

if (!modbusDevice)

return;

ui->readValue->clear();

statusBar()->clearMessage();

if (auto*reply = modbusDevice->sendReadRequest(readRequest(), ui->serverEdit->value())) {

if (!reply->isFinished())

connect(reply, &QModbusReply::finished,this, &MainWindow::readReady);

else

deletereply; // broadcast replies return immediately

}else{

statusBar()->showMessage(tr("Read error: ") + modbusDevice->errorString(), 5000);

}

}

可以看到使用Qt提供的API进行MODBUS通讯编程很便捷，只需要首先设置数据QModbusDataUnit，然后调用相应的Request函数发送请求即可。

modbusmaster程序运行效果如下图：

我们使用ESM6802连接ADAM模块进行测试连接图如下：

ADAM-4117进行电流采集时电流输入量程为4～20mA，对应的采样值为0x0000~0xffff。有关AMAM-4117的介绍可以参考我们官网上的文章：《4~20mA模拟电流采集应用方案》。当输入12.0mA（半量程）时读到采样值为0x8007，可见modbusmaster与AMAM模块正确进行了数据通信。

更多Qt MODBUS相关内容请参考Qt官方资料：http://doc.qt.io/qt-5/qtmodbus-backends.html。