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RT-Thread 应用笔记 - freemodbus RTU RS485 从机

发布于 2020-12-01 23:19:22 浏览：3759 订阅该版

[tocm]

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## 背景

* modbus协议，简单，实用，一些小数据通信控制场合，用的比较多。

* 部分用户使用起来，并不是想象中那么的顺利。

* freemodbus，官方提供从机的程序，代码比较易懂，易于学习协议的实现。

* 基于rt-thread，已经有freemodbus的主从机软件包。

## 前言

* 嵌入式软件工程师，需要了解原理图，获取到引脚定义，如串口、RS485控制引脚、等等。

* 我的板子，MCU 为STM32F103C8T6， Flash与SRAM都相对不大。

* UART1用于rt-thread MSH串口。

* UART3用于RS485，用于modbus rtu串口。

## 原理图

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![2020-12-01_224823.png](/uploads/20201201/e857aa7a8725155f75b533db45d57ca6.png)

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![2020-12-01_225141.png](/uploads/20201201/a11dae0634798e38e2292420406e4fc7.png)

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* 估计有些工程师，原理图不用看的，直接调代码。

* 后来发现，原来用的是RS485，不是RS232，

* 用的是串口3不是串口2

* 原来RS485的方向控制引脚，低电平是输入，高电平是输出，平时默认输入

* RS485是半双工串行通讯。

* 这里，我使用UART3， PB10 PB11，方向控制引脚PA8,rt-thread引脚编号为8。

## 代码移植

- 测试的demo如下，目前实现裸机freemodbus与基于rt-thread freemodbus rtu 从机功能。

```c
https://gitee.com/zhangsz0516/rtt_stm32_freemodbus
```

* 可以先移植RT-Thread到STM32F103C8T6上，使用源码包里的类似STM32F1系列的BSP，修改过来。

* 实现RT-Thead最小系统，串口使用uart1。

* UART3 引脚配置（不要以为rt-thread已经适配好了，板级驱动，没有的，不用问，自己实现就好）

* 修改 stm32f1xx_hal_msp.c 文件，修改HAL_UART_MspInit。

```c
void HAL_UART_MspInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  if(huart->Instance==USART1)
  {
  /* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 0 */

/* USER CODE END USART1_MspInit 0 */
    /* Peripheral clock enable */
    __HAL_RCC_USART1_CLK_ENABLE();
  
    __HAL_RCC_GPIOA_CLK_ENABLE();
    /**USART1 GPIO Configuration    
    PA9     ------> USART1_TX
    PA10     ------> USART1_RX 
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_9;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);

/* USER CODE BEGIN USART1_MspInit 1 */

/* USER CODE END USART1_MspInit 1 */
  }
  else if (huart->Instance==USART3)
  {
    __HAL_RCC_USART3_CLK_ENABLE();
  
    __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
    /**USART3 GPIO Configuration    
    PB10     ------> USART3_TX
    PB11     ------> USART3_RX 
    */
    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_PP;
    GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);

GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_11;
    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT;
    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;
    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  }
}

void HAL_UART_MspDeInit(UART_HandleTypeDef* huart)
{
  if(huart->Instance==USART1)
  {
    __HAL_RCC_USART1_CLK_DISABLE();

HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_9|GPIO_PIN_10);
  }
  else if(huart->Instance==USART3)
  {
        __HAL_RCC_USART3_CLK_DISABLE();
      HAL_GPIO_DeInit(GPIOB, GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11);
  }
}
```

* 修改board下的Kconfig，增加uart3

```c
    menuconfig BSP_USING_UART
        bool "Enable UART"
        default y
        select RT_USING_SERIAL
        if BSP_USING_UART
            config BSP_USING_UART1
                bool "Enable UART1"
                default y

config BSP_UART1_RX_USING_DMA
                bool "Enable UART1 RX DMA"
                depends on BSP_USING_UART1 && RT_SERIAL_USING_DMA
                default n

config BSP_USING_UART2
                bool "Enable UART2"
                default n
				
            config BSP_USING_UART3 /* 使能UART3 */
                bool "Enable UART3"
                default y
        endif
```

![2020-12-01_230303.png](/uploads/20201201/7113383afc11b185b77f584b2edfbc70.png)

* 获取freemodbus软件包，通过ENV ： menuconfig

![2020-12-01_230424.png](/uploads/20201201/f711d28f49b8fe91b6e4605a35cda18b.png)

![2020-12-01_230452.png](/uploads/20201201/cd16b01cb472a3a2fa942835bd78582c.png)

![2020-12-01_230541.png](/uploads/20201201/b0bec45fe7c6ea5e0096f0e4b07afa08.png)

* 使用 rt-thread ENV工具：pkgs --update，下载freemodbus软件包。

```c
$ pkgs --update
Cloning into 'E:\Gitee\other\rtt_stm32_freemodbus\master_rtu\packages\freemodbus-latest'...
remote: Enumerating objects: 9, done.
remote: Counting objects: 100% (9/9), done. 
remote: Compressing objects: 100% (6/6), done. 
remote: Total 83 (delta 3), reused 8 (delta 3), pack-reused 74 
Receiving objects: 100% (83/83), 191.63 KiB | 191.00 KiB/s, done.
Resolving deltas: 100% (23/23), done. 
==============================>  FREEMODBUS latest is downloaded successfully.

==============================>  freemodbus update done

Operation completed successfully. 
```

* 代码编译运行，打开串口中端，输入 mb_slave_samlpe 命令，开启从机功能

* RS485主从机接线，【A+】-> 【A+】， 【B-】 -> 【B-】，主机与从机要共地【GND】。

* modbus调试工具，可以使用 Modbus Poll。

![2020-12-01_231040.png](/uploads/20201201/83c6a32bf1cb1650efb7e33909180bfe.png)

![2020-12-01_231124.png](/uploads/20201201/572a31d235dea11c4f8a0ecabba87f8c.png)

![2020-12-01_231154.png](/uploads/20201201/f9bfa4691f84e86af3638e23d95605c3.png)

![2020-12-01_231207.png](/uploads/20201201/56b3e45ed758d7e05f9b51949143aba6.png)

![2020-12-01_231255.png](/uploads/20201201/5dea021443d2b4c28e73eecb9533c322.png)

## 总结

* 如果RS485不通，连接失败，首先确认串口引脚配置与RS485引脚的配置。