在windows平台上使用Qt和libmodbus库实现modbus主机功能

有时为了调试，需要在程序中实现modbus主机的功能，网上有一个现成的libmodbus C库，支持Linux, Mac OS X, FreeBSD, QNX 和 Win32。

下载地址为：http://libmodbus.org/download/

本文档主要说明这个库在Qt中使用的方法。

我下载的是libmodbus-3.0.6.tar.gz, 使用的Qt版本为Qt 5.3.2,  QtCreator版本为QtCreator 3.2.1。

解压压缩包的到源码文件夹，然后使用mingw自带的msys工具来运行源码文件夹中的configure配置脚本，生成下面需要的config.h头文件。

注：我的msys工具所在路径为：D:\MingW\msys\1.0\msys.bat，运行这个bat文件会出来一个命令行窗口，在这个命令行窗口中切换到源码文件夹中使用./configure命令来运行配置脚本生成config.h头文件，如图。

将源码文件夹中src目录下的所有.h和.c文件都拷贝到Qt工程目录（*.pro所在目录）下一个新建的名为libmodbus（可以是任意合法的名字）的文件夹中（使用msys配置前复制也不会出错，但为了统一最好是配置完后再复制），然后将源码文件夹中生成的config.h头文件也复制到libmodbus文件夹下。
在QtCreator工程中“添加现有文件”将modbus文件夹下所有的.h和.c文件都选中添加。
修改libmodbus文件夹下的modbus-private.h和modbus.c代码中的”#include <config.h>”为”#include <libmodbus/config.h>”，保存。
该modbus库依赖于windows系统的ws2_32.dll库文件，在C盘中搜索到并复制到Qt工程根目录（*.pro文件所在目录）下名为dll（可以是任何合法的名字）的文件夹中。在*.pro文件中加上”LIBS += -Ldll -lws2_32”，这样编译时就可以找到该链接库了。
建立测试代码，我的测试代码是分别使用RTU和TCP实现对modbus从机的查询，相关代码和运行效果在下面给出。

Qt工程文件树：

下面是一些源码：

LibModbusTest2.pro

#-------------------------------------------------
#
# Project created by QtCreator 2015-04-03T11:38:46
#
#-------------------------------------------------

QT       += core gui

greaterThan(QT_MAJOR_VERSION, 4): QT += widgets

TARGET = LibModbusTest2
TEMPLATE = app


SOURCES += main.cpp\
        mainwindow.cpp \
    libmodbus/modbus.c \
    libmodbus/modbus-data.c \
    libmodbus/modbus-rtu.c \
    libmodbus/modbus-tcp.c

HEADERS  += mainwindow.h \
    libmodbus/modbus.h \
    libmodbus/modbus-private.h \
    libmodbus/modbus-rtu.h \
    libmodbus/modbus-rtu-private.h \
    libmodbus/modbus-tcp.h \
    libmodbus/modbus-tcp-private.h \
    libmodbus/modbus-version.h \
    libmodbus/config.h

LIBS += -Ldll -lws2_32

mainwindow.cpp

#include "mainwindow.h"
#include "ui_mainwindow.h"
#include <QVBoxLayout>
#include <QMessageBox>
#include "libmodbus/modbus.h"

MainWindow::MainWindow(QWidget *parent) :
    QMainWindow(parent)
{
    this->resize(200, 60);
    this->setWindowTitle("libmodbus slave test");

    pbRtu=new QPushButton("以modbus rtu方式读取地址1中前20个寄存器值", this);
    pbRtu->resize(200, 30);

    pbTcp=new QPushButton("以modbus tcp方式读取地址1中前20个寄存器值", this);
    pbRtu->resize(200, 30);

    QWidget *w=new QWidget();

    QVBoxLayout *layout=new QVBoxLayout();
    layout->addWidget(pbRtu);
    layout->addWidget(pbTcp);

    w->setLayout(layout);

    this->setCentralWidget(w);

    connect(pbRtu, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(doRtuQuery()));
    connect(pbTcp, SIGNAL(clicked()), this, SLOT(doTcpQuery()));
}

MainWindow::~MainWindow()
{

}

void MainWindow::doRtuQuery()
{
    modbus_t *mb;
    uint16_t tab_reg[32]={0};

    mb = modbus_new_rtu("COM1", 9600, 'N', 8, 1);   //相同的端口只能同时打开一个
    modbus_set_slave(mb, 1);  //设置modbus从机地址

    modbus_connect(mb);

    struct timeval t;
    t.tv_sec=0;
    t.tv_usec=1000000;   //设置modbus超时时间为1000毫秒
    modbus_set_response_timeout(mb, &t);

    int regs=modbus_read_registers(mb, 0, 20, tab_reg);

    QMessageBox::about(NULL, "报告", QString("Rtu读取寄存器的个数:%1").arg(regs));
    modbus_close(mb);
    modbus_free(mb);
}

void MainWindow::doTcpQuery()
{
    modbus_t *mb;
    uint16_t tab_reg[32]={0};

    mb = modbus_new_tcp("127.0.0.1", 5101);  //由于是tcp client连接，在同一个程序中相同的端口可以连接多次。
    modbus_set_slave(mb, 1);  //从机地址

    modbus_connect(mb);

    struct timeval t;
    t.tv_sec=0;
    t.tv_usec=1000000;   //设置modbus超时时间为1000毫秒，注意：经测试，如果没有成功建立tcp连接，则该设置无效。
    modbus_set_response_timeout(mb, &t);

    int regs=modbus_read_registers(mb, 0, 20, tab_reg);

    QMessageBox::about(NULL, "报告", QString("Tcp读取寄存器的个数:%1").arg(regs));
    modbus_close(mb);
    modbus_free(mb);
}

运行效果：

 

注：在libmodbus源代码目录下有一个tests目录，下面是使用libmodbus实现modbus Master和Slave的一些例子，很有参考价值。

（---------------仅供学习交流-----------------）