【C++】开源：libmodbus通信协议库配置使用

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这篇文章主要介绍libmodbus通信协议库配置使用。
无专精则不能成，无涉猎则不能通。——梁启超
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😏1. 项目介绍

官网：https://libmodbus.org/

项目Github地址：https://github.com/stephane/libmodbus

Libmodbus 是一个用于通信协议 Modbus 的开源 C 语言库。Modbus 是一种常用的工业通信协议，用于在自动化设备之间进行数据交换。Libmodbus 提供了一组函数和工具，使开发者能够轻松地实现 Modbus 通信功能。

以下是 Libmodbus 库的一些主要特点和功能：

1.Modbus 协议支持：Libmodbus 实现了 Modbus 协议的基本功能，包括 Modbus RTU（串行）和 Modbus TCP（以太网）两种通信方式。它支持 Modbus 主机和从机的通信，以及读取和写入 Modbus 寄存器的操作。

2.跨平台支持：Libmodbus 提供了跨平台的支持，可以在多个操作系统上运行，包括 Linux、Windows、macOS 等。

3.简单易用：Libmodbus 提供了简洁的 API，使得开发者能够方便地集成 Modbus 功能到他们的应用程序中。它提供了一组函数，用于建立连接、读写寄存器、处理异常等。

4.多种编程语言支持：虽然 Libmodbus 是一个 C 语言库，但还提供了其他编程语言的绑定，如 Python、Java 等。这使得开发者可以使用他们熟悉的编程语言来使用 Libmodbus。

Libmodbus 是一个广泛使用的 Modbus 库，适用于各种工业自动化和物联网应用。

😊2. 环境配置

下面进行环境配置：

# apt安装
sudo apt install libmodbus-dev

# 编译
g++ -o main main.cpp  -lmodbus

😆3. 使用说明

下面进行使用分析：

Modbus RTU串行读取和写入示例：

#include <iostream>
#include <modbus/modbus.h>

int main() {
    modbus_t* modbusContext;
    uint16_t readBuffer[64];  // 用于存储读取的数据
    const int slaveId = 1;    // 从机 ID
    const int registerAddress = 0;  // 寄存器地址
    const int numRegisters = 1;     // 寄存器数量
    const int coilAddress = 0;  // 线圈地址
    const int numCoils = 1;     // 线圈数量

    // 初始化 - 设备号、波特率、校验位、数据位、停止位
    modbusContext = modbus_new_rtu("/dev/ttyUSB0", 9600, 'N', 8, 1);
    if (modbusContext == nullptr) {
        std::cerr << "Failed to create Modbus context" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 打开 Modbus 连接
    if (modbus_connect(modbusContext) == -1) {
        std::cerr << "Modbus connection failed: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
        modbus_free(modbusContext);
        return 1;
    }

    // 读取寄存器
    int rc = modbus_read_registers(modbusContext, registerAddress, numRegisters, readBuffer);
    if (rc == -1) {
        std::cerr << "Failed to read Modbus registers: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Read value: " << readBuffer[0] << std::endl;
    }

    // 写入寄存器
    const uint16_t writeValue = 1234;
    rc = modbus_write_register(modbusContext, registerAddress, writeValue);
    if (rc == -1) {
        std::cerr << "Failed to write Modbus register: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Write successful" << std::endl;
    }

    // 读取线圈状态
    uint8_t coilStatus;
    rc = modbus_read_bits(modbusContext, coilAddress, numCoils, &coilStatus);
    if (rc == -1) {
        std::cerr << "Failed to read Modbus coils: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Coil value: " << static_cast<int>(coilStatus) << std::endl;
    }

    // 写入线圈状态
    const uint8_t writeValue2 = 1;
    rc = modbus_write_bit(modbusContext, coilAddress, writeValue2);
    if (rc == -1) {
        std::cerr << "Failed to write Modbus coil: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Write successful" << std::endl;
    }

    // 关闭 Modbus 连接
    modbus_close(modbusContext);
    modbus_free(modbusContext);

    return 0;
}

Modbus TCP以太网读取写入示例：

#include <iostream>
#include <modbus/modbus.h>

int main() {
    modbus_t* modbusContext;
    const char* ipAddress = "192.168.1.100"; // Modbus TCP 从机的 IP 地址
    const int port = 502; // Modbus TCP 端口号
    const int slaveId = 1; // 从机 ID

    modbusContext = modbus_new_tcp(ipAddress, port);
    if (modbusContext == nullptr) {
        std::cerr << "Failed to create Modbus context" << std::endl;
        return 1;
    }

    // 打开 Modbus 连接
    if (modbus_connect(modbusContext) == -1) {
        std::cerr << "Modbus connection failed: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
        modbus_free(modbusContext);
        return 1;
    }

    // 读取线圈状态
    const int coilAddress = 0; // 线圈地址
    const int numCoils = 1; // 线圈数量
    uint8_t coilStatus[numCoils];
    int rc = modbus_read_bits(modbusContext, coilAddress, numCoils, coilStatus);
    if (rc == -1) {
        std::cerr << "Failed to read Modbus coils: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Coil value: " << static_cast<int>(coilStatus[0]) << std::endl;
    }

    // 写入线圈状态
    const uint8_t writeValue = 1;
    rc = modbus_write_bit(modbusContext, coilAddress, writeValue);
    if (rc == -1) {
        std::cerr << "Failed to write Modbus coil: " << modbus_strerror(errno) << std::endl;
    } else {
        std::cout << "Write successful" << std::endl;
    }

    // 关闭 Modbus 连接
    modbus_close(modbusContext);
    modbus_free(modbusContext);

    return 0;
}

以上。