在线PH/ORP检测仪RS-485接口及MODBUS协议

串口调试助手

PH仪与上位机之间采用MODBUS协议进行通信，波特率固定为9600bps。具体协议如下：

1.1读取测量信息和状态（读多个寄存器）　功能码（0x03）

命令格式：

返回格式：

注释：  

（1） 数据字节长度：为返回数据的实际字节长度。

（2） CRC 16,低8位在前，高8位在后。

（3） DATA数据格式如下：

PH模式的DATA数据

例，发送命令：01 03 00 00 00 06 C5 C8

       返回：01 03 0C 1B 8F 00 FA 03 E8 01 90 00 32 00 00 1C 3E

则数据部分为：1B 8F 00 FA 03 E8 01 90 00 32 00 00

PH值：由整数部分和小数部分组成，整数的有效数字是2位，小数有效数字是3位。比如PH值的高8位字节为0x1B，PH值的低8位字节为0x8F，则PH值为0x1B8F，转化成10进制为7055，PH值为7.055，2位整数，3位小数，整数前面的零省去。

温度值：为0x09C4，转化成10进制为2500，温度值为25.00，保留两位小数。

高点报警值：为0x03E8，转化成10进制为1000，值为10.00，保留两位小数。

低点报警值：为0x0190，转化成10进制为400，值为4.00，保留两位小数。

滞后值：为0x0032，转化成10进制为50，值为0.50，保留两位小数。

报警状态：为0x00，无报警。（注：0x00为无报警，0x01为低点报警，0x02为高点报警）

PH/ORP模式：为0x00，PH模式。（注：0x00为PH模式, 0x01为ORP模式）

ORP模式的DATA数据

例，发送命令：01 03 00 00 00 06 C5 C8

       返回：01 03 0C FF 30 00 FA 03 E8 FC 18 00 0A 00 01 BC 26

则数据部分为：FF 30 00 FA 03 E8 FC 18 00 0A 00 01

ORP值：为0xFF30，当ORP值为负数时，数据以补码形式运算，0xFFFF-0xFF30+1=0x00D0，转化成10进制为208，ORP值为-208mV。ORP若为0x011E，转化成10进制为286，ORP值为286mV。

温度值：为0x00FA，转化成10进制为250，温度值为25.0，保留一位小数。

高点报警值：为0x03E8，转化成10进制为1000，值为1000 mV。

低点报警值：为0x FC18，数据以补码形式运算，值为-1000 mV。

滞后值：为0x000A，转化成10进制为10，值为10 mV。

报警状态：为0x00，无报警。（注：0x00为无报警，0x01为低点报警，0x02为高点报警）

PH/ORP模式：为0x01，ORP模式。（注：0x00为PH模式, 0x01为ORP模式）

1.2读取测量信息和状态（读1个寄存器）　功能码（0x03）

命令格式：

返回格式：

注释：  

（1） 数据字节长度：为返回数据的实际字节长度。

（2） CRC 16,低8位在前，高8位在后。

数据处理同1.1节一样。

1.3.错误响应

如果监测器不能正确执行上位机命令，返回如下格式：

◆ CODE： 01 – 功能码异常

             02 – 起始地址异常

             03 – 寄存器数量异常

◆ COM：    接收到的功能码

◆ CRC校验，低8位在前，高8位在后。  

例如：

  1、发送命令：01 01 00 00 00 06 BC 08

         返回：01 81 01 81 90    说明功能码错误

2、发送命令：01 03 00 06 00 06 25 C9

         返回：01 83 02 C0 F1    起始地址错

3、发送命令：01 03 00 00 00 08 44 0C

         返回：01 83 03 01 31    数据错(数据个数错)

2.1.写数据寄存器（写多个寄存器）　功能码（0x10）

命令格式：

返回格式：

例，发送命令：01 10 00 00 00 03 06 03 E8 01 90 00 32 06 A0  

返回：    01 10 00 00 00 03 80 08

附：PH：高点报警(范围0~14.00)、低点报警(范围0~14.00)、滞后值(范围0~9.90)数据格式同上。

ORP：高点报警(范围-1999~1999)、低点报警(范围-1999~1999)、滞后值(范围0~1000)数据格式同上。

2.2.错误响应

如果监测器不能正确执行上位机命令，返回如下格式：

◆ CODE： 01 – 功能码异常

             02 – 起始地址异常

             03 – 寄存器数量异常

             04 – 写多个寄存器异常

◆ COM：    接收到的功能码

◆ CRC校验，低8位在前，高8位在后。  

例如：

  1、发送命令：01 16 00 00 00 03 06 03 E8 02 70 00 32 0F1A

         返回：01 96 01 8E 60    功能码异常

2、发送命令：01 10 00 01 00 03 06 03 E8 01 90 00 32 57 65

         返回：01 90 02 CD C1    起始地址异常

3、发送命令：01 10 00 00 00 05 06 03 E8 01 90 00 32 86 8A

         返回：01 90 03 0C 01    寄存器数量异常

2.3.写数据寄存器（写单个寄存器）　功能码（0x06）

命令格式：

返回格式：

例，发送命令：01 06 00 0A 03 E9 68 B6  

返回：    01 06 00 0A 03 E9 68 B6

高点报警值：为0x03E9，转化成10进制为1001，值为10.01，保留两位小数。CRC 16 校验值因输入地址和值的不同也不同，校验值对才能写入数据。

PH高点报警点寄存器地址：0X000A

PH低点报警点寄存器地址：0X000C

PH滞后量寄存器地址：    0X000E  

ORP高点报警点寄存器地址：0X0014

ORP低点报警点寄存器地址：0X0016

ORP滞后量寄存器地址：    0X0018

附：PH：高点报警(范围0~14.00)、低点报警(范围0~14.00)、滞后值(范围0~9.90)数据格式同上。

ORP：高点报警(范围-1999~1999)、低点报警(范围-1999~1999)、滞后值(范围0~1000)数据格式同上。

注：PH模式时只能写PH相关的寄存器（PH的高低点等寄存器），ORP模式时只能写ORP相关的寄存器（ORP的高低点等寄存器）。

2.4.错误响应

如果监测器不能正确执行上位机命令，返回如下格式：

◆ CODE： 01 – 功能码异常

             02 – 寄存器地址异常

             03 – 寄存器值异常

             04 – 写单个寄存器异常

◆ COM：    接收到的功能码

◆ CRC校验，低8位在前，高8位在后。  

例如：

  1、发送命令：01 07 00 0A 03 E9 55 76

         返回：01 87 01 82 30    说明功能码异常

2、发送命令：01 06 00 02 03 E9 E9 74

         返回：01 86 02 C3 A1    寄存器地址异常

3、发送命令：01 06 00 0A XX D0 3C 05

         返回：01 86 03 02 61    寄存器值异常(超限)

4、发送命令：01 06 00 0A 07 D0 AA 64

         返回：01 86 04 43 A3    写单个寄存器异常

CRC校验：低位在前，高位在后，各个地址效验码如下：

01地址：01 03 00 00 00 06 C5 C8

02地址：02 03 00 00 00 06 C5 FB

03地址：03 03 00 00 00 06 C4 2A

04地址：04 03 00 00 00 06 C5 9D

05地址：05 03 00 00 00 06 C4 4C

06地址：06 03 00 00 00 06 C4 7F

07地址：07 03 00 00 00 06 C5 AE

08地址：08 03 00 00 00 06 C5 51

09地址：09 03 00 00 00 06 C4 80

10地址：10 03 00 00 00 06 C6 89

3.CRC检测

CRC添加到命令中时，低字节先加入，然后高字节。　

CRC简单函数如下：　

unsigned short CRC16(puchMsg, usDataLen)

unsigned char *puchMsg ; /* 要进行CRC校验的消息 */

unsigned short usDataLen ; /* 消息中字节数 */

{

unsigned char uchCRCHi = 0xFF ; /* 高CRC字节初始化 */

unsigned char uchCRCLo = 0xFF ; /* 低CRC 字节初始化 */

unsigned uIndex ; /* CRC循环中的索引 */

while (usDataLen--) /* 传输消息缓冲区 */

{

uIndex = uchCRCHi ^ *puchMsgg++ ; /* 计算CRC */

uchCRCHi = uchCRCLo ^ auchCRCHi[uIndex] ;

uchCRCLo = auchCRCLo[uIndex] ;

}

return (uchCRCHi << 8 | uchCRCLo) ;

}

/* CRC 高位字节值表 */

static unsigned char auchCRCHi[] = {

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40,

0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1,

0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41,

0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0,

0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40

} ;

/* CRC低位字节值表*/

static char auchCRCLo[] = {

0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06,

0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD,

0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09,

0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A,

0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4,

0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3,

0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3,

0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4,

0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A,

0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29,

0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED,

0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26,

0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60,

0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67,

0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6 F,

0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68,

0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E,

0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5,

0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71,

0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92,

0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C,

0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B,

0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B,

0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C,

0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42,

0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40

} ;