上位機開發之單片機通信實踐（一）
經常會有一些學員會問到上位機與單片機之間通信的問題，而我們經常會講上位機與PLC之間通信，那麼其實對上位機開發來說，不管是和PLC通信，還是和單片機通信，通信原理都是一樣的。PLC的本質就是單片機，在單片機的基礎上添加一些外圍電路並形成產品化，即構成了PLC控制器。今天在這裡給大家分享一個上位機與單片機通信的實例，希望對大家開發上位機有所啟發。
1. 單片機硬件介紹
只要做上位機開發，就離不開通信協議。一般來說，單片機可以與上位機之間以串口通信為主，當然也不排除現在有的單片機也集成了以太網口。就串口通信而言，常用的幾種通信方式，包括串口自定義協議、Modbus協議、CAN總線，接下來介紹的這個單片機是某個鋰電池的核心板，它主要是支持Modbus協議和CAN總線的方式。
圖表 1 單片機硬件
2. 通信測試
（1）這裡我們選擇的是基於485總線的ModbusRTU通信協議，如果要實現上位機開發，需要單片機開發人員提供一份通信變量表，如果讀取變量較多或者不連續，需要進行分組讀取。
（2）通信變量表一般包含參數名稱、Modbus地址、存儲區、數據類型、換算公式等內容，能夠將通信變量表看明白並完成通信測試，是能夠完成上位機開發的前提。
（3）這裡，我截取部分變量表跟大家做一個分析：
圖表 2 Modbus寄存器表
上表中，以電芯總電壓為例，Modbus地址為0x1003，對應十進制即為4099，寄存器地址即為44100，讀取類型為ushort類型，換算公式為讀取之後乘以0.01，比如讀取值為5630，即為5.63V。
分析明白之後，我們就可以先用Modbus Poll軟件來一波初步測試，如果需要Modbus軟件資料的，可以關注一下喜科堂官方關註：dotNet工控上位機，然後像聊天一樣發送關鍵詞：Modbus軟件套裝即可。這裡我們需要通過485轉USB連接到電腦中，然後通過設備管理器，看到端口號為COM4。
圖表 3 通信端口
打開Modbus Poll軟件，通信參數選擇COM4、9600、N、8、1，讀取寄存器起始地址為4099，讀取長度為10，具體配置如下圖所示：
圖表 4 通信參數配置
圖表 5 通信讀取配置
配置完成後，即可讀取到單片機的數據，具體如下圖所示：
圖表 6 ModbusPoll讀取
（4）實現讀取之後，我們分析一下結果，4099讀取到的值為4206，說明當前電池的電壓為42.06V。我們可以用實際開發完成的上位機軟件做下對比，驗證一下數據是否正確：
圖表 7 上位機軟件
（5） 我們也可以用喜科堂通信測試平台來做下測試，測試結果如下：
3. 整體總結
本文主要針對單片機的Modbus通信實例做了較為詳盡的描述，由於篇幅有限，僅僅介紹了通信測試部分，對於後續的項目實戰部分，會通過後續的文章進行進一步的闡述。
公眾號：thinger_swj
