利用Qt5已有QModbus相关类实现ModbusTcpServer总结
利用Qt5已有QModbus相关类实现ModbusTcpServer总结
文章目录
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- 利用Qt5已有QModbus相关类实现ModbusTcpServer总结
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- 1、Modbus/TCP协议简单了解
- 2、Qt5 Modbus客户机（master主）服务器（slave从）实现示例分析学习
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- （1）、搜索Modbus
- （2）、运行后结果
- （3）、slave代码分析
- （4）、master代码分析
- （5）、QModbusServer和QModbusClient类了解
- 3、实现一个modbus/tcp服务进行测试
在疫情环境下催生出了很多的无人或者减少人员接触的项目，比如无人智慧餐厅项目中的无人送餐项目，主要是由送餐小车和一个中控屏和部分协助发餐的设备组成，由于餐厅一般的范围不会很大，考虑到Wi-Fi通信可能比较麻烦，我们前期组网协议使用的是 zigbee，这样的话小车可以无网络运行且待电能力较高，zigbee无线通信方案也比较较成熟，有一些现成的zigbee串口通信芯片，硬件和软件实现都方便一些。随着版本的迭代，有一些新的需求，我们需要接入一些第三方的设备，这些设备可能是 PLC设备，而和这些设备通信的时候可能需要用到 Modbus协议，而中控屏恰好是使用Qt开发的，因此我们借助于Qt5自带的一些功能来实现Modbus-TCP服务端和客户端做一下实验。
1、Modbus/TCP协议简单了解
可以查看这篇文章：https://blog.csdn.net/weixin_39510813/article/details/115027911?spm=1001.2014.3001.5501
2、Qt5 Modbus客户机（master主）服务器（slave从）实现示例分析学习
（1）、搜索Modbus
打开Qt creator后在示例中搜索Modbus，可以看到Modbus主/从的两个示例。
（2）、运行后结果
我们将master和slave都运行起来，可以看到Modbus\TCP协议的Port是502，本地使用的127.0.0.1的IP地址，然后我们点击connect开始server，下面的勾选是输入和接收输出的回调，右侧客户端的Holding Registers输入要发送的值，左侧服务端我们将各个字节勾选上，然后左侧Input Registers的各个字节输入要发送的内容，之后点击客户端的Read-Write进行读写测试即可：
（3）、slave代码分析
我们通过tree /f查看文件树：
C:\Qt\Qt5.9.1\Examples\Qt-5.9.1\serialbus\modbus\slave>tree /f
文件夹 PATH 列表
卷序列号为 00000087 0856:6C30
C:.
│ main.cpp
│ mainwindow.cpp
│ mainwindow.h
│ mainwindow.ui
│ settingsdialog.cpp
│ settingsdialog.h
│ settingsdialog.ui
│ slave.pro
│ slave.pro.user
│ slave.qrc
│
├─doc
│ ├─images
│ │ modbusserver.png
│ │
│ └─src
│ modbusslave.qdoc
│
└─images
application-exit.png
connect.png
disconnect.png
settings.png
可以看出来基本就是main、mainwindow、settingsdialog（settingdialog是对串口属性的设置，所以这里也不用看了）相关的内容，所以我们只需要看两个cpp文件就差不多可以掌握Qt5关于Modbus/TCP的接口使用了，此外可能就是检查一下.pro里面如何添加modbus相关的模块到我们的项目中。
main.cpp（注意一下如何获取modbus的日志即可，其它的没有啥特别的）:
#include "mainwindow.h"
#include mainwindow.cpp:
初始化->建立连接：通看的话基本上就是initActions->on_connectButton_clicked来确认进行modbus类型选择以及判断是否已连接，如果是modbus/tcp的话则设置端口和url即可，一般来说端口就是502，url则需要根据我们局域网配置的url来定。
读写：setRegister、updateWidgets两个槽函数中有读写的接口，在on_connectType_currentIndexChanged方法中我们点击connect建立连接后就可以对server设置读取的信号槽连接。
#include "mainwindow.h"
#include "settingsdialog.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include \\d+)" ));
const QList<QCheckBox *> coils = findChildren<QCheckBox *>(regexp);
for (QCheckBox *cbx : coils)
coilButtons.addButton(cbx, regexp.match(cbx->objectName()).captured("ID").toInt());
connect(&coilButtons, SIGNAL(buttonClicked(int)), this, SLOT(coilChanged(int)));
regexp.setPattern(QStringLiteral("disc_(?\\d+)" ));
const QList<QCheckBox *> discs = findChildren<QCheckBox *>(regexp);
for (QCheckBox *cbx : discs)
discreteButtons.addButton(cbx, regexp.match(cbx->objectName()).captured("ID").toInt());
connect(&discreteButtons, SIGNAL(buttonClicked(int)), this, SLOT(discreteInputChanged(int)));
regexp.setPattern(QLatin1String("(in|hold)Reg_(?\\d+)" ));
const QList<QLineEdit *> qle = findChildren<QLineEdit *>(regexp);
for (QLineEdit *lineEdit : qle) {
registers.insert(lineEdit->objectName(), lineEdit);
lineEdit->setProperty("ID", regexp.match(lineEdit->objectName()).captured("ID").toInt());
lineEdit->setValidator(new QRegExpValidator(QRegExp(QStringLiteral("[0-9a-f]{0,4}"),
Qt::CaseInsensitive), this));
connect(lineEdit, &QLineEdit::textChanged, this, &MainWindow::setRegister);
}
}
（4）、master代码分析
同样我们先查看文件树：
C:\Qt\Qt5.9.1\Examples\Qt-5.9.1\serialbus\modbus\master>tree /f
文件夹 PATH 列表
卷序列号为 000000E4 0856:6C30
C:.
│ main.cpp
│ mainwindow.cpp
│ mainwindow.h
│ mainwindow.ui
│ master.pro
│ master.pro.user
│ master.qrc
│ settingsdialog.cpp
│ settingsdialog.h
│ settingsdialog.ui
│ writeregistermodel.cpp
│ writeregistermodel.h
│
├─doc
│ ├─images
│ │ modbusmaster.png
│ │
│ └─src
│ modbusmaster.qdoc
│
└─images
application-exit.png
connect.png
disconnect.png
settings.png
基本和slave的接口类似，主要modbus\tcp相关的操作都是在mainwindow下，settingsdialog还是对串口的设置，writeregistermodel是对QAbstractTableModel的继承和部分接口重写，完成双击输入内容的功能。
建立连接：
modbusDevice = new QModbusTcpClient(this);
if (ui->portEdit->text().isEmpty())
ui->portEdit->setText(QLatin1Literal("127.0.0.1:502"));
modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkPortParameter, url.port());
modbusDevice->setConnectionParameter(QModbusDevice::NetworkAddressParameter, url.host());
void MainWindow::on_readWriteButton_clicked()
{
if (!modbusDevice)
return;
ui->readValue->clear();
statusBar()->clearMessage();
QModbusDataUnit writeUnit = writeRequest();
QModbusDataUnit::RegisterType table = writeUnit.registerType();
for (uint i = 0; i < writeUnit.valueCount(); i++) {
if (table == QModbusDataUnit::Coils)
writeUnit.setValue(i, writeModel->m_coils[i + writeUnit.startAddress()]);
else
writeUnit.setValue(i, writeModel->m_holdingRegisters[i + writeUnit.startAddress()]);
}
if (auto *reply = modbusDevice->sendReadWriteRequest(readRequest(), writeUnit,
ui->serverEdit->value())) {
if (!reply->isFinished())
connect(reply, &QModbusReply::finished, this, &MainWindow::readReady);
else
delete reply; // broadcast replies return immediately
} else {
statusBar()->showMessage(tr("Read error: ") + modbusDevice->errorString(), 5000);
}
}
if (modbusDevice)
modbusDevice->disconnectDevice();
delete modbusDevice;
（5）、QModbusServer和QModbusClient类了解
打开Assistant，搜索QModbusTcp来查看QModbusTcpClient和QModbusTcpServer相关的内容（首先可以确定的是从Qt 5.8开始支持的）：
下面是所有的实现的方法：
This is the complete list of members for QModbusTcpServer, including inherited members.
enum ConnectionParameter
enum Error
enum Option
enum State
QModbusTcpServer(QObject *)
~QModbusTcpServer()
blockSignals(bool )
childEvent(QChildEvent *)
children() const
close()
close()
connect(const QObject *, const char *, const QObject *, const char *, Qt::ConnectionType )
connect(const QObject *, const QMetaMethod &, const QObject *, const QMetaMethod &, Qt::ConnectionType )
connect(const QObject *, const char *, const char *, Qt::ConnectionType ) const
connect(const QObject *, PointerToMemberFunction , const QObject *, PointerToMemberFunction , Qt::ConnectionType )
connect(const QObject *, PointerToMemberFunction , Functor )
connect(const QObject *, PointerToMemberFunction , const QObject *, Functor , Qt::ConnectionType )
connectDevice() : bool
connectNotify(const QMetaMethod &)
connectionParameter(int ) const : QVariant
customEvent(QEvent *)
d_ptr :
data(QModbusDataUnit *) const : bool
data(QModbusDataUnit::RegisterType , quint16 , quint16 *) const : bool
dataWritten(QModbusDataUnit::RegisterType , int , int )
deleteLater()
destroyed(QObject *)
disconnect(const QObject *, const char *, const QObject *, const char *)
disconnect(const QObject *, const QMetaMethod &, const QObject *, const QMetaMethod &)
disconnect(const QMetaObject::Connection &)
disconnect(const char *, const QObject *, const char *) const
disconnect(const QObject *, const char *) const
disconnect(const QObject *, PointerToMemberFunction , const QObject *, PointerToMemberFunction )
disconnectDevice()
disconnectNotify(const QMetaMethod &)
dumpObjectInfo() const
dumpObjectTree() const
dynamicPropertyNames() const
error() const : Error
errorOccurred(QModbusDevice::Error )
errorString() const : QString
event(QEvent *)
eventFilter(QObject *, QEvent *)
findChild(const QString &, Qt::FindChildOptions ) const
findChildren(const QString &, Qt::FindChildOptions ) const
findChildren(const QRegExp &, Qt::FindChildOptions ) const
findChildren(const QRegularExpression &, Qt::FindChildOptions ) const
inherits(const char *) const
installEventFilter(QObject *)
isSignalConnected(const QMetaMethod &) const
isWidgetType() const
isWindowType() const
killTimer(int )
metaObject() const
moveToThread(QThread *)
objectName() const
objectNameChanged(const QString &)
open() : bool
open() : bool
parent() const
processPrivateRequest(const QModbusPdu &) : QModbusResponse
processRequest(const QModbusPdu &) : QModbusResponse
processRequest(const QModbusPdu &) : QModbusResponse
processesBroadcast() const : bool
property(const char *) const
readData(QModbusDataUnit *) const : bool
receivers(const char *) const
removeEventFilter(QObject *)
sender() const
senderSignalIndex() const
serverAddress() const : int
setConnectionParameter(int , const QVariant &)
setData(const QModbusDataUnit &) : bool
setData(QModbusDataUnit::RegisterType , quint16 , quint16 ) : bool
setError(const QString &, QModbusDevice::Error )
setMap(const QModbusDataUnitMap &) : bool
setObjectName(const QString &)
setParent(QObject *)
setProperty(const char *, const QVariant &)
setServerAddress(int )
setState(QModbusDevice::State )
setValue(int , const QVariant &) : bool
signalsBlocked() const
startTimer(int , Qt::TimerType )
startTimer(std::chrono::milliseconds , Qt::TimerType )
state() const : State
stateChanged(QModbusDevice::State )
staticMetaObject :
staticQtMetaObject :
thread() const
timerEvent(QTimerEvent *)
tr(const char *, const char *, int )
value(int ) const : QVariant
writeData(const QModbusDataUnit &) : bool
可以针对性的了解一些方法。
3、实现一个modbus/tcp服务进行测试
基本上对于上位机来说作为modbus/tcp服务器的情况比较多。
.pro中添加：
QT += core gui sql serialport serialbus
主要创建内容和读写操作（结合example和这里的例子）：
#ifndef MODBUSSERVER_H
#define MODBUSSERVER_H
#include #include "modbusserver.h"
#include main.cpp中添加modbus协议调试（参考示例）：
QLoggingCategory::setFilterRules(QStringLiteral("qt.modbus* = true"));
调用我们封装的modbusServer类：
ModbusServer *modbusServer = new ModbusServer(this);
modbusServer->initModbusNetworkServer("127.0.0.1", 502);
modbusServer->connectDevice();
其实还应该添加析构方法断开连接释放资源，自己加一下哦～
接收成功了，我们可以根据需求再进行一些修改：
