【教程】从零开始用QT简易实现modbus通信

前言：本文旨在让读者了解在qt6中实现modbus通信主要使用哪些函数，需要引用哪些库和头文件，不对modbus协议进行介绍，仅在代码层面简单实现一个modbus通信案例

实现效果：点击读取按钮可以读取从机中的十个寄存器，点击写入按钮可以将从机0x02地址的寄存器写入数值3

开发环境：QT6

工程源码：链接：https://pan.baidu.com/s/1GFO7qe0GcjCUG9G_oojtsA?pwd=6b10
提取码：6b10

本文学习目标：实现由主机通过modbus RTU协议向从机发送读取/写入命令

第一步：下载相关软件：从机模拟软件ModbusSlave，虚拟串口配置器VSPD

链接：https://pan.baidu.com/s/1F4bHn1sO_dAvcn2xjq8Cjg?pwd=tudu
提取码：tudu

第二步：创建一个qt工程，这里起名modbus_example

创建工程的其他参数使用默认值即可

第三步：绘制ui

双击mainwindow.ui打开ui设计界面，添加4个push button和1个plain text edit，然后对QWidget点击栅格布局

把四个按钮的objectName依次改为btn_open,btn_close,btn_read,btn_write

第四步：添加库和头文件

1、在pro文件中添加serialport和serialbus库

2、在.h文件中添加相关的头文件

#include <QSerialPort>
#include <QtSerialBus>
#include <QModbusDataUnit>
#include <QModbusClient>

第五步：添加数据成员

在mainwindow.h中添加private成员modbus Device;

第六步：编写【打开串口】按钮的槽函数

1、在ui界面右键【打开串口】按钮，选择转到槽，再选择clicked()，确认

2、在槽函数中设置串口的各项参数

void MainWindow::on_btn_open_clicked()
{// 设置modbus串口参数 modbusDevice.setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialPortNameParameter, QStringLiteral("COM1"));    //串口名：COM1modbusDevice.setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialBaudRateParameter, QSerialPort::Baud9600);     //波特率：9600modbusDevice.setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialDataBitsParameter, QSerialPort::Data8);        //数据位：8位modbusDevice.setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialStopBitsParameter, QSerialPort::OneStop);      //停止位：1位modbusDevice.setConnectionParameter(QModbusDevice::SerialParityParameter, QSerialPort::NoParity);       //校验位：无校验

3、在槽函数中添加以下代码，其中connectDevice()函数实现连接串口

    //打开串口if (!modbusDevice.connectDevice()){ui->plainTextEdit->insertPlainText("串口连接失败！");return;}else{ui->plainTextEdit->insertPlainText("串口连接成功！");}

4、编译运行工程文件，检查有无问题，点击打开串口后，文本框中应出现“串口连接成功”

第七步：添加【关闭串口】按钮的槽函数

1、添加按钮的槽函数，与第六步步骤相同

2、输入以下代码

void MainWindow::on_btn_close_clicked()
{modbusDevice.disconnectDevice();ui->plainTextEdit->insertPlainText("串口已关闭！");
}

3、运行工程进行检查

第八步：编写【读取寄存器】按钮的槽函数

1、给按钮添加槽函数

2、输入以下代码

void MainWindow::on_btn_read_clicked()
{//定义"读请求"对象QModbusDataUnit readUnit(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0, 10);    //0是所要读取的寄存器起始地址，10是所要读取的寄存器个数//发送请求auto *reply = modbusDevice.sendReadRequest(readUnit, 1);//连接信号与槽    connect(reply, &QModbusReply::finished, this,&MainWindow::onReadyRead); 
}

在这里，我们还没有定义onReadyRead函数，所以会报错

3、声明与定义onReadyRead函数：

在Mainwindow.h的private slots一栏输入void onReadyRead()，声明onReadyRead函数，右键->重构->在mainwindow.cpp中添加定义

在onReadyRead()函数中添加代码

void MainWindow::onReadyRead()
{auto reply=qobject_cast<QModbusReply *>(sender());  //接收信号，并将信号发送者强制转换成QModbusReply类的对象//检测回复是否正常if (reply->error() == QModbusDevice::NoError)       //从机回复无异常{ui->plainTextEdit->insertPlainText("读取成功！");reply->deleteLater();   //稍后卸载reply}else                                                //从机回复异常{ui->plainTextEdit->insertPlainText("读取失败！");reply->deleteLater();   //稍后卸载replyreturn;}// 从reply中获取数据单元const QModbusDataUnit unit = reply->result();// 将数据值转换为字符串QString dataStr;for (int i = 0; i < unit.valueCount(); ++i) {dataStr += QString::number(unit.value(i)) + " ";}// 输出到plainTextEdit控件中ui->plainTextEdit->insertPlainText("数据值：" + dataStr);
}

4、运行文件检验

先打开VSPD虚拟串口配置器，点击Add Pair

打开modbusSlave，双击改变寄存器中的值

点击上方工具栏中的Connection，按照图中参数设置，然后点击OK

回到QT，编译运行工程项目，先点击【打开串口】，再点击【读取寄存器】，成功读取从0x00地址开始的10个寄存器中的值

看到以上内容即为成功

第九步：添加【写入寄存器】的槽函数

1、给按钮添加槽函数

2、输入代码

void MainWindow::on_btn_write_clicked()
{// 检查modbusDevice的连接状态if (modbusDevice.state() != QModbusDevice::ConnectedState) {ui->plainTextEdit->insertPlainText("写入失败！");return;}// 创建QModbusDataUnit对象，用于写入寄存器QModbusDataUnit writeUnit(QModbusDataUnit::HoldingRegisters, 0x02, 1); // 写入寄存器起始地址0x02，写入寄存器数量1// 设置要写入的数据值为0writeUnit.setValue(0, 3); //参数1：寄存器索引的偏移量，参数2：写入的值// 发送写入请求modbusDevice.sendWriteRequest(writeUnit, 1);  //写入请求，写入从机IDui->plainTextEdit->insertPlainText("写入成功");
}

3、运行检查