从0到1，我们一起调试温控仪表

本文主要是介绍从0到1，我们一起调试温控仪表，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

大家好，我是程序员小哈。
最近拿到客户买的一个温控仪表，让我编个软件，读取一下这个仪表的实时温度数据，今天我们就从0到1，看看小哈哥是怎么来实现这个功能的。

基本功能

拿到一个新的模块，首先我们要看的就是它的官方资料，本模块自带一个使用说明书，我们先对其整体进行一个大致的了解吧。

型号定义

首先我们看一下这个模块使用说明的手册中，它的型号定义由以下9部分组成：

具体的型号在模块的外壳上有具体标识：

两者对应一下，我们可以得出：
① AI-标识仪表的型号，由此可以得出此模块的型号是AI-756P；
② SIZE，标识仪表面板的尺寸规格，A 对应的面板规格为96x96mm；
③ MIO，表示仪表辅助输入（MIO）安装的模块规格：可安装I4、K3、V等模块，N表示没有安装；
④ OUTP，仪表主输出安装的模块规格；
⑤ ALM，仪表报警安装的规格说明；
⑥ AUX，仪表辅助输出安装的模块规格；
⑦ COM，仪表通讯安装的模块规格；
⑧ POWER，仪表供电电源，此处没标，表示使用的100~240VAC电源；
⑨ 表示仪表扩充的分度表规格，如果没有，则不写。

接线方法

因为我们最终目标是读取仪表的实时温度，所以我们要了解一下如何与仪表进行数据通讯。
首先我们使用USB转485线与上图COMM口的③④位置相连，A对A，B对B。
① ② 位置接220V电源供电。
⑱⑲⑳位置接一个PT100用于测试使用。

通信协议

这个仪表支持两种通信协议，一个是自己公司的通讯协议AIBUS，一个是兼容的Modbus协议。

自定义AIBUS通信协议

发送指令

读：地址代号+52H（82）+要读的参数代号+00+00+校验码
写：地址代号+43H（67）+要写的参数代号+写入数低字节+写入数高字节+校验码

说明：
（1）地址代号：两个相同的字节，数值为（仪表地址+80H）

例如：仪表地址为10（16进制数表示为0AH，0A+80H=8AH），所以该仪表的地址代号为：8AH 8AH。

（2）参数代号：相当于命令类型，由一个字节表示

（3）校验码
读指令校验码：参数代号256+82+ADDR
写指令校验码：参数代号256+67+写入的参数值+ADDR
求得的和与0xFFFF取余数，余数为2个字节，低字节在前，高字节在后。

测试指令：81 81 52 00 00 00 53 00

返回数据

无论读还是写，仪表都返回以下10个字节数据：
测量值 PV+给定值 SV+输出值 MV 及报警状态+所读/写参数值+校验
说明：
**（1）、**PV、SV及读取的参数值均各占2个字节，是一个16位有符号补码的整数，低位字节在前，高位字节在后
**（2）、**返回校验码：为 PV+SV+（报警状态*256+MV）+参数值+ADDR 按整数加法相加后得到的余数。

注意：我手里的仪表型号为S7，经过咨询官方，此型号的模组不支持自定义的AIBUS协议。。

MODBUS兼容通信协议

AI 仪表采用 RTU（二进制）模式，波特率必须设置为 9600bit/S，无奇偶校验位，支持 03H（读参数及数据）及 06H（写单个参数）这两条指令。

读指令

读数据要求一次性读取4个字节数据，指令如下：
**ADDR+03H+00+要读的参数代号+00+04+CRC 校验码 **
返回数据为：ADDR+03H+08H+测量值 PV 高位+测量值 PV 低位+给定值 SV 高位+SV 低位+报警状态+输出值 MV+所读参数值高位+所读参数值低位+CRC 校验码低位+CRC 校验码高位

例如可以发送：01 03 00 01 00 04 15 C9

写指令

写单个参数指令为：
**ADDR+06H+00+要写的参数代号+要写入的数据高位+要写入数据低位+CRC 校验码 **

注意：仪表默认地址为0x01。

代码实现

我们之前分享过基于Qt开发的Modbus程序，我们今天就在之前的代码基础上完成此次测试。

首先G众号后台回复：Qt-Modbus 获取基础源码，然后我们将界面重新布局为如下效果：

这个程序是在串口事件中接收并处理数据，有时会出现串口数据分包的情况。
一帧数据接收不完整，我们就没办法直接对接收到的数据进行解析，今天我们对程序进行一下优化。
我们仿照之前分享的STM32进行串口数据接收的方法——定时器法，当串口事件响应时，我们启动一个短时间的定时器，因为一帧数据包内的数据，即使分包了，那么包与包之间的时间间隔也很短，所以，在串口事件中，我们启动定时器，相当于让定时器重新计时，这样，当不能再接收到数据时，那么定时器的超时事件就会发生，我们在定时器超时的函数中，对接收的数据进行解析，这样就能够避免分包导致的数据不完整，具体实现如下：

连接信号槽

我们在打开串口的事件函数中，定义一个串口接收事件的函数和一个定时器事件函数。

//连接信号槽 当下位机发送数据QSerialPortInfo 会发送个 readyRead 信号,我们定义个槽void receiveInfo()解析数据
connect(m_serialPort,SIGNAL(readyRead()),this,SLOT(receiveInfo()));timerSerial = new QTimer(this);
connect(timerSerial,SIGNAL(timeout()),this,SLOT(TimerUpdate()));

串口接收事件

在串口接收函数中，我们启动定时器，相当于重置定时器。

此定时器的时间，根据需要和实际情况，尽量短。

//重置定时器
void MainWindow::receiveInfo()
{timerSerial->start(100);
}

定时器超时事件中处理串口数据

在定时器超时函数中，我们关闭定时器，然后一次性读取所有的串口数据，进而对接收到的串口数据进行解析。

void MainWindow::TimerUpdate()
{timerSerial->stop();qDebug()<<"receiveInfo()";QByteArray info = m_serialPort->readAll();QString strReceiveData = "";QByteArray hexData = info.toHex();strReceiveData = hexData.toUpper();qDebug()<<"接收到串口数据: "<<strReceiveData;for(int i=0; i<strReceiveData.size(); i+=2+1)strReceiveData.insert(i, QLatin1String(" "));strReceiveData.remove(0, 1);qDebug()<<"处理后的串口数据: "<<strReceiveData;ui->txtReceiveData->append(strReceiveData);//对接收到的数据进行判断处理... ...
}