modbus 通讯协议

使用modbus通讯协议，通过rs485发送一个03指令，用树莓派通信并解析modbus的信息。用封装

以下内容部分参考ChatGPT模型：

您好，根据您的需求，我可以给出以下的思路和示例代码：

思路：

使用Python的serial模块建立与串口的连接。
使用modbus_tk模块构建modbus协议的通信帧。
向从机发送03指令，并等待从机返回数据。
解析从机返回的数据。

示例代码：

import serial
import modbus_tk.defines as cst
from modbus_tk import modbus_rtu

# 建立与串口的连接
ser = serial.Serial(port='COM1', baudrate=9600, bytesize=8, parity='N', stopbits=1, timeout=0.5)
master = modbus_rtu.RtuMaster(ser)

# 向从机发送03指令，并等待从机返回数据
slave_addr = 1
start_addr = 0
num_of_regs = 10
response = master.execute(slave_addr, cst.READ_HOLDING_REGISTERS, start_addr, num_of_regs)

# 解析从机返回的数据
if response:
    print("从机返回的数据：", response)
else:
    print("读取失败！")

需要注意的是，该示例代码仅供参考，实际使用时需要根据具体情况进行修改。同时，需要安装serial和modbus_tk模块才能运行该代码。

如果我的建议对您有帮助、请点击采纳、祝您生活愉快

这有个类似的问题, 你可以参考下: https://ask.csdn.net/questions/7779175
你也可以参考下这篇文章：modbus rtu 485多节点设备调试经验
除此之外, 这篇博客: modbus仿真器读取RS485数据中的 modbus poll安装 部分也许能够解决你的问题, 你可以仔细阅读以下内容或跳转源博客中阅读:
参考链接https://www.cnblogs.com/chen1997/p/11463419.html
链接：https://pan.baidu.com/s/193L39nftHEyDzZTMVLSSuQ
提取码：wrwf
没有激活，试用30天
您还可以看一下许孝刚老师的Modbus协议讲解及实现课程中的 Modbus RTU帧格式小节, 巩固相关知识点

以下答案由GPT-3.5大模型与博主波罗歌共同编写：
Modbus RTU通讯协议是串行通信协议，其中包括一个主站和多个从站。主站通过RS485总线与从站通信，通过发送不同类型的指令实现读写数据的操作。

其中，03指令表示读取保持寄存器的数据。主机发送该指令后，从站会将相应的数据通过RTU格式进行返回。RTU格式包含起始位，从站地址、功能码、数据帧、校验码和停止位等。

以下是使用Python实现Modbus RTU通讯协议的代码示例：

import serial
import struct

ser = serial.Serial('COM1',9600,timeout=0.5)

# 向从站发送读取保持寄存器03指令
def read_hold_registers(slave_id, start_addr, reg_num):
    send_data = struct.pack(">BBHH", slave_id, 3, start_addr, reg_num)
    crc = calc_crc(send_data)
    send_data += crc
    ser.write(send_data)

    # 从从站读取返回的数据
    recv_data = ser.read(5 + 2 * reg_num)
    if not recv_data:
        return None

    # 对返回数据进行解析
    resp_slave_id, resp_func_code, resp_data_len = struct.unpack(">BBB", recv_data[:3])
    if resp_func_code == 0x83:
        # 异常响应，打印错误信息
        print("Modbus slave exception: {}".format(hex(recv_data[3])))
        return None

    if len(recv_data) != resp_data_len + 5:
        # 数据长度不一致，接收错误
        print("Invalid response length")
        return None

    # 解析数据
    dec_result = []
    for i in range(reg_num):
        pos = 3 + 2 * i
        dec_result.append(struct.unpack(">H", recv_data[pos:pos+2])[0])
    return dec_result

# 计算校验码
def calc_crc(data):
    crc = 0xFFFF
    for byte in data:
        crc ^= byte
        for _ in range(8):
            if crc & 1:
                crc >>= 1
                crc ^= 0xA001
            else:
                crc >>= 1
    crc_bytes = struct.pack("<H", crc)
    return crc_bytes

# 使用示例
values = read_hold_registers(1, 0, 2)
if values is not None:
    print(values)

该示例代码使用Python的serial模块通过串口与Modbus从站通信，并实现了读取保持寄存器的数据的功能。其中，read_hold_registers函数实现了03指令的发送和接收数据，并进行了数据的解析。calc_crc函数实现了校验码的计算。在使用时，可以将从站地址、起始地址和寄存器数量作为参数传递给read_hold_registers函数，即可实现数据的读取。
如果我的回答解决了您的问题，请采纳！

以下是一个通过Python封装实现Modbus通信的示例代码（需要安装pymodbus库）：

from pymodbus.client.sync import ModbusSerialClient
from pymodbus.exceptions import ModbusException


class ModbusClient:
    def __init__(self, port, baudrate, timeout):
        self.client = ModbusSerialClient(
            method='rtu',
            port=port,
            baudrate=baudrate,
            timeout=timeout
        )

    def connect(self):
        if not self.client.connect():
            raise ModbusException("modbus连接失败")

    def read_holding_registers(self, slave_id, start_address, count):
        result = self.client.read_holding_registers(
            address=start_address,
            count=count,
            unit=slave_id
        )

        if result.isError():
            raise ModbusException("modbus读取寄存器失败")
        else:
            return result.registers

    def write_single_register(self, slave_id, address, value):
        result = self.client.write_register(
            address=address,
            value=value,
            unit=slave_id
        )

        if result.isError():
            raise ModbusException("modbus写入寄存器失败")

    def close(self):
        self.client.close()

在上面的代码示例中，我们创建了一个ModbusClient类，它封装了读取保持寄存器（read_holding_registers）和写单个寄存器（write_single_register）的方法，并使用了pymodbus库。

在使用时，您可以直接使用该类进行Modbus通信。例如，以下代码将使用该类读取从机地址1中地址为0的保持寄存器的值：

client = ModbusClient('/dev/ttyUSB0', 9600, 1)
client.connect()

slave_id = 1
start_address = 0
count = 1

result = client.read_holding_registers(slave_id, start_address, count)
if result:
    print(result[0])

client.close()

这里我们需要传入串口的端口名（/dev/ttyUSB0）、波特率（9600）和超时时间（1秒），然后连接Modbus设备。接下来，我们定义了从机地址、寄存器起始地址和寄存器数量，并使用read_holding_registers方法读取寄存器的值。最后，我们关闭Modbus连接。

需要注意的是，不同的Modbus设备可能有不同的地址映射方式，寄存器地址也可能需要按照一定规则进行偏移。您需要根据具体的设备协议进行调整。

还没满意答案么，试试我下面的这段代码吧：

# 导入modbus_tk库
import modbus_tk
import modbus_tk.defines as cst
import modbus_tk.modbus_rtu as modbus_rtu
import serial

# 创建一个modbus类，封装03指令的发送和接收功能
class Modbus:
    def __init__(self, port, baudrate, bytesize, parity, stopbits):
        # 配置串口通信的参数
        self.port = port # 串口号，如"/dev/ttyAMA0"
        self.baudrate = baudrate # 波特率，如9600
        self.bytesize = bytesize # 数据位，如8
        self.parity = parity # 奇偶校验，如"N"
        self.stopbits = stopbits # 停止位，如1
        # 创建一个modbus主机对象
        self.master = modbus_rtu.RtuMaster(serial.Serial(port=self.port, baudrate=self.baudrate, bytesize=self.bytesize, parity=self.parity, stopbits=self.stopbits))
        # 设置超时时间
        self.master.set_timeout(5.0)

    def read_holding_registers(self, slave_id, start_address, register_number):
        # 发送03指令，读取保持寄存器的内容
        result = self.master.execute(slave_id, cst.READ_HOLDING_REGISTERS, start_address, register_number)
        # 返回读取到的寄存器的值，是一个元组
        return result

# 创建一个modbus对象，传入串口通信的参数
modbus = Modbus("/dev/ttyAMA0", 9600, 8, "N", 1)
# 调用modbus对象的read_holding_registers方法，传入从机地址、寄存器地址、寄存器数量等参数
values = modbus.read_holding_registers(1, 0, 4)
# 打印或者显示寄存器的值
print(values)

这个代码是一个示例，你可能需要根据你的具体需求和设备进行一些修改。例如，你需要修改串口通信的参数，以及从机地址、寄存器地址、寄存器数量等参数。你也需要确保你的树莓派和rs485设备之间的连接是正确的，并且你的rs485设备支持modbus协议。