Qtmodbus之串口模式读操作

Posted 2021-05-21 沧海一笑-dj

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Qtmodbus之串口模式读操作相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

00. 目录

文章目录

01. 概述

Qt中几个常用的串口modbus类

QModbusRtuSerialSlave       //modbus串口通信方式下的服务器类
QModbusRtuSerialMaster      //串口通信方式下的客户端类
QModbusServer               // QModbusServer类接收和处理modbus的请求。
QModbusDataUnit             //存储接收和发送数据的类，数据类型为1bit和16bit
QModbusReply                //客户端访问服务器后得到的回复（如客户端读服务器数据时包含数据信息）

02. 开发环境

Windows系统：Windows10

Qt版本：Qt5.15或者Qt6

Pro配置文件如下

QT       += core gui serialbus serialport

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

CONFIG += c++11

# You can make your code fail to compile if it uses deprecated APIs.
# In order to do so, uncomment the following line.
#DEFINES += QT_DISABLE_DEPRECATED_BEFORE=0x060000    # disables all the APIs deprecated before Qt 6.0.0

SOURCES += \\
    main.cpp \\
    widget.cpp

HEADERS += \\
    widget.h

# Default rules for deployment.
qnx: target.path = /tmp/$${TARGET}/bin
else: unix:!android: target.path = /opt/$${TARGET}/bin
!isEmpty(target.path): INSTALLS += target

03. 读DiscreteInputs程序示例

widget.h文件

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

//前向声明
class QModbusClient;
class QModbusReply;


class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();


private:
    QModbusClient *modbusDevice = nullptr;


private slots:
    void onReadReady();
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp文件

#include "widget.h"
#include <QModbusRtuSerialMaster>
#include <QModbusDataUnit>
#include <QModbusReply>
#include <QVariant>
#include <QSerialPort>
#include <QDebug>

//构造函数
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    //1. 创建QModbusDevice对象
    modbusDevice = new QModbusRtuSerialMaster;

    //2. 如果处于连接状态，则断开连接
    if (modbusDevice->state() == QModbusDevice::ConnectedState)
    {
        //断开连接设备
        modbusDevice->disconnectDevice();
    }

    //3. 设置串口相关参数
    //设置串口信息
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter, QVariant("COM3"));
    //设置校验 无校验
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter, QSerialPort::NoParity);
    //设置波特率
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter, QSerialPort::Baud19200);
    //设置停止位
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter, QSerialPort::OneStop);
    //设置数据位
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter, QSerialPort::Data8);

    //4. 设置其他信息
    //设置超时时间
    modbusDevice->setTimeout(1000); //1秒
    //设置失败重试次数
    modbusDevice->setNumberOfRetries(3);

    //5. 连接到设备
    bool ok = modbusDevice->connectDevice();
    if (!ok)
    {
        qDebug() << "连接到串口失败： " << modbusDevice->errorString();
    }
    else
    {
        qDebug() << "连接到串口成功";
    }

    //6. 发送读取数据请求
    //从地址0开始读取10个保持寄存器的值
    //QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 10);
    //从地址0开始读取10个离散输入量的值
    QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::DiscreteInputs, 0, 10);

    QModbusReply* reply = modbusDevice->sendReadRequest(data, 0x1);
    if (nullptr == reply)
    {
        qDebug() << "发送请求数据失败: " << modbusDevice->errorString();
    }
    else
    {
        if (!reply->isFinished())
        {
            connect(reply, &QModbusReply::finished, this, &Widget::onReadReady);
        }
        else
        {
            //broadcast replies return immediately
            delete reply;
        }
    }

    //7. 接收响应
    //通过槽函数实现

}


//析构函数
Widget::~Widget()
{
    if (modbusDevice)
    {
        modbusDevice->disconnectDevice();
    }

    delete modbusDevice;
}

//准备读取数据的槽函数
void Widget::onReadReady()
{
    auto reply = qobject_cast<QModbusReply*>(sender());
    if (nullptr == reply)
    {
        return;
    }

    //判断是否出错
    if (reply->error() == QModbusDevice::NoError)
    {
        //读取响应数据
        const QModbusDataUnit responseData = reply->result();

        qDebug() << responseData.values();

    }
    else if (reply->error() == QModbusDevice::ProtocolError)
    {
        qDebug() << "Read response Protocol error: " << reply->errorString();
    }
    else
    {
        qDebug() << "Read response Error: " << reply->errorString();
    }


    //删除reply
    reply->deleteLater();
}

执行结果

15:09:19: Starting D:\\ProgramData\\Qt\\build-Test-Desktop_Qt_5_15_2_MinGW_32_bit-Debug\\debug\\Test.exe ...
连接到串口成功
QVector(0, 1, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1, 1)
15:09:22: D:\\ProgramData\\Qt\\build-Test-Desktop_Qt_5_15_2_MinGW_32_bit-Debug\\debug\\Test.exe exited with code 0

04. 读Coils程序示例

widget.h文件

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

//前向声明
class QModbusClient;
class QModbusReply;


class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();


private:
    QModbusClient *modbusDevice = nullptr;


private slots:
    void onReadReady();
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp文件

#include "widget.h"
#include <QModbusRtuSerialMaster>
#include <QModbusDataUnit>
#include <QModbusReply>
#include <QVariant>
#include <QSerialPort>
#include <QDebug>

//构造函数
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    //1. 创建QModbusDevice对象
    modbusDevice = new QModbusRtuSerialMaster;

    //2. 如果处于连接状态，则断开连接
    if (modbusDevice->state() == QModbusDevice::ConnectedState)
    {
        //断开连接设备
        modbusDevice->disconnectDevice();
    }

    //3. 设置串口相关参数
    //设置串口信息
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter, QVariant("COM3"));
    //设置校验 无校验
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter, QSerialPort::NoParity);
    //设置波特率
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter, QSerialPort::Baud19200);
    //设置停止位
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter, QSerialPort::OneStop);
    //设置数据位
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter, QSerialPort::Data8);

    //4. 设置其他信息
    //设置超时时间
    modbusDevice->setTimeout(1000); //1秒
    //设置失败重试次数
    modbusDevice->setNumberOfRetries(3);

    //5. 连接到设备
    bool ok = modbusDevice->connectDevice();
    if (!ok)
    {
        qDebug() << "连接到串口失败： " << modbusDevice->errorString();
    }
    else
    {
        qDebug() << "连接到串口成功";
    }

    //6. 发送读取数据请求
    //从地址0开始读取10个保持寄存器的值
    //QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 10);
    //从地址0开始读取10个离散输入量的值
    //QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::DiscreteInputs, 0, 10);

    //QModbusDataUnit::Coils 从地址0开始读取10个线圈值
    QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::Coils, 0, 10);


    QModbusReply* reply = modbusDevice->sendReadRequest(data, 0x1);
    if (nullptr == reply)
    {
        qDebug() << "发送请求数据失败: " << modbusDevice->errorString();
    }
    else
    {
        if (!reply->isFinished())
        {
            connect(reply, &QModbusReply::finished, this, &Widget::onReadReady);
        }
        else
        {
            //broadcast replies return immediately
            delete reply;
        }
    }

    //7. 接收响应
    //通过槽函数实现

}


//析构函数
Widget::~Widget()
{
    if (modbusDevice)
    {
        modbusDevice->disconnectDevice();
    }

    delete modbusDevice;
}

//准备读取数据的槽函数
void Widget::onReadReady()
{
    auto reply = qobject_cast<QModbusReply*>(sender());
    if (nullptr == reply)
    {
        return;
    }

    //判断是否出错
    if (reply->error() == QModbusDevice::NoError)
    {
        //读取响应数据
        const QModbusDataUnit responseData = reply->result();

        qDebug() << responseData.values();

    }
    else if (reply->error() == QModbusDevice::ProtocolError)
    {
        qDebug() << "Read response Protocol error: " << reply->errorString();
    }
    else
    {
        qDebug() << "Read response Error: " << reply->errorString();
    }


    //删除reply
    reply->deleteLater();
}

执行结果

15:14:35: Starting D:\\ProgramData\\Qt\\build-Test-Desktop_Qt_5_15_2_MinGW_32_bit-Debug\\debug\\Test.exe ...
连接到串口成功
QVector(1, 0, 1, 1, 1, 0, 1, 1, 1, 1)
15:15:12: D:\\ProgramData\\Qt\\build-Test-Desktop_Qt_5_15_2_MinGW_32_bit-Debug\\debug\\Test.exe exited with code 0

05. 读InputRegisters程序示例

widget.h文件

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

//前向声明
class QModbusClient;
class QModbusReply;


class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();


private:
    QModbusClient *modbusDevice = nullptr;


private slots:
    void onReadReady();
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp文件

#include "widget.h"
#include <QModbusRtuSerialMaster>
#include <QModbusDataUnit>
#include <QModbusReply>
#include <QVariant>
#include <QSerialPort>
#include <QDebug>

//构造函数
Widget::Widget(QWidget *parent)
    : QWidget(parent)
{
    //1. 创建QModbusDevice对象
    modbusDevice = new QModbusRtuSerialMaster;

    //2. 如果处于连接状态，则断开连接
    if (modbusDevice->state() == QModbusDevice::ConnectedState)
    {
        //断开连接设备
        modbusDevice->disconnectDevice();
    }

    //3. 设置串口相关参数
    //设置串口信息
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter, QVariant("COM3"));
    //设置校验 无校验
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter, QSerialPort::NoParity);
    //设置波特率
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter, QSerialPort::Baud19200);
    //设置停止位
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter, QSerialPort::OneStop);
    //设置数据位
    modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter, QSerialPort::Data8);

    //4. 设置其他信息
    //设置超时时间
    modbusDevice->setTimeout(1000); //1秒
    //设置失败重试次数
    modbusDevice->setNumberOfRetries(3);

    //5. 连接到设备
    bool ok = modbusDevice->connectDevice();
    if (!ok)
    {
        qDebug() << "连接到串口失败： " << modbusDevice->errorString();
    }
    else
    {
        qDebug() << "连接到串口成功";
    }

    //6. 发送读取数据请求
    //从地址0开始读取10个保持寄存器的值
    //QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 10);
    //从地址0开始读取10个离散输入量的值
    //QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::DiscreteInputs, 0, 10);

    //QModbusDataUnit::Coils 从地址0开始读取10个线圈值
    //QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::Coils, 0, 10);

    //QModbusDataUnit::InputRegisters 从地址0开始读取10个输入寄存器的值
    QModbusDataUnit data(QModbusDataUnit::InputRegisters, 0, 10);

    QModbusReply* reply = modbusDevice->sendReadRequest(data, 0x1);
    if (nullptr == reply)
    {
        qDebug() << "发送请求数据失败: " << modbusDevice->errorString();
    }
    else
    {
        if (!reply->isFinished())
        {
            connect(reply, &QModbusReply::finished, this, &Widget::onReadReady);
        }
        else
        {
            //broadcast replies return immediately
            delete reply;
        }
    }

    //7. 接收响应
    //通过槽函数实现

}


//析构函数
Widget::~Widget()
{
    if (modbusDevice)
    {
        modbusDevice->disconnectDevice();
    }

    delete modbusDevice;
}

//准备读取数据的槽函数
void Widget::onReadReady()
{
    auto reply = qobject_cast<QModbusReply*>(sender());
    if (nullptr == reply)
    {
        return;
    }

    //判断是否出错
    if (reply->error() == QModbusDevice::NoError)
    {
        //读取响应数据
        const QModbusDataUnit responseData = reply->result();

        qDebug() << responseData.values();

    }
    else if (reply->error() == QModbusDevice::ProtocolError)
    {
        qDebug() << "Read response Protocol error: " << reply->errorString();
    }
    else
    {
        qDebug() << "Read response Error: " << reply->errorString();
    }


    //删除reply
    reply->deleteLater();
}

执行结果

15:18:19: Starting D:\\ProgramData\\Qt\\build-Test-Desktop_Qt_5_15_2_MinGW_32_bit-Debug\\debug\\Test.exe ...
连接到串口成功
QVector(10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 11)
15:18:22: D:\\ProgramData\\Qt\\build-Test-Desktop_Qt_5_15_2_MinGW_32_bit-Debug\\debug\\Test.exe exited with code 0

06. 读HoldingRegisters程序示例

widget.h文件

#ifndef WIDGET_H
#define WIDGET_H

#include <QWidget>

//前向声明
class QModbusClient;
class QModbusReply;


class Widget : public QWidget
{
    Q_OBJECT

public:
    Widget(QWidget *parent = nullptr);
    ~Widget();


private:
    QModbusClient *modbusDevice = nullptr;


private slots:
    void onReadReady();
};
#endif // WIDGET_H

widget.cpp文件

#include "widget.h"
#include<以上是关于Qtmodbus之串口模式读操作的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章 
 Qtmodbus之TCP模式写操作
 Qtmodbus之串口模式写操作
 串口之CreateFile 函数具体解释
 RT-Thread驱动篇之串口驱动框架剖析及性能提升
 代码调试之串口打印
 JUC并发编程 共享模式之工具 JUC 读写锁 ReentrantReadWriteLock -- ReentrantReadWriteLock（不可重入锁）使用 & 注意事项