Modbus/TCP协议在WIFI应用通讯下的实现
发布时间：2021-12-24 18:46
Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用的应用层协议,在各种控制网络上都有成功的应用,各种控制网络包括（有线以太网、PROFBUS、CAN）, Modbus/TCP是应用到有线以太网的通讯协议。而TCP-P协议既可以应用在有线网下传输又可以应用在无线网下传输,无线网下传输可以在WIFI通讯下实现。所以设计中将Modbus/TCP协议与TCP/IP协议结合,完成Modbus/TCP协议在WIFI下的通讯要求。为了实现WIFI通讯方式,在硬件方面,采用以ARM为内核的STM32单片机作为控制系统的核心并作为系统的从站。以Marvell公司的88W8686芯片作为无线解决技术方案,根据它提供的硬件参考电路,选取USI公司的WM-G-MR-09无线模块,完成硬件电路的设计。在软件方面,完成μC/OS-Ⅱ操作系统和Lwip协议栈在控制器上的移植,并在应用层采用Modbus/TCP协议完成主站和从站的身份识别、主站和从站的时间校准及数据查询等功能需求。此外,利用Visual Studio 2008软件设计编写了上位机显示界面,该界面可以显示主站和从站的功能需求。通过整体测试和结果分析,验证了...
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?Ｍｏｄｂｕｓ协议域结构??Ｆｉｇ?２．２?Ｍｏｄｂｕｓ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ｓｔａｃｋ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??
２．４?Ｍｏ化ｕｓ／ＴＣＰ?的?ＡＤＵ??在串行链路通信中，Ｍｏｄｂｕｓ中的ＰＤＵ代表协议数据单元，在ＰＤＵ上添加附加信息定义??了应用数据单元ＡＤＵ。Ｍｏ化ＵＳ在串行链路上的应用数据单元如图２．４所示。??Ｍｏ化ＵＳ串行链路ＡＤＵ??Ａ?????、??Ｖ＂．’ＩＩＩ．；’．￣￣一?心＂立￣＾?￣山??地址域?功能码?数据?校验??Ｍｏｄｂｕｓ?ＰＤＵ??知二－，＝?．＞??图２．４Ｍ（ｘｉｂｕｓ协议在串行链路上的ＡＤＵ??Ｆｉｇ２．４?ＡＤＵ?Ｍｏｄｂｕｓ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ｏｎ?ｓｅｒｉａｌ?ｌｉｎｋ??在串行链路通信中，ＭｃＫｌｂｕｓ协议定义的ＡＤＵ由地址域、功能码、数据和校验四部分姐??成。其中地址域含有从站地址，允许的从站设备地址范围是０－２４７?（十进制），主站将根据??报文地址域中的从站地址来寻址从站。当从站对主站响应时，它将从站的地址放在地址域中，??这样主站就知道哪一个从站响应。功能码规定服务器要进行何种操作，功能码是Ｍｏｄｂｕｓ协??议数据单元中的元素，例如０１Ｈ表示读线圈的位操作，０３Ｈ表示对保持寄存器进行读操作，??０６Ｈ表示对单个寄存器进行写操作，１０Ｈ表示对多个寄存器进行写操作，允许的功能码取值??范围是１？２５５?（十进制）
图２．４Ｍ（ｘｉｂｕｓ协议在串行链路上的ＡＤＵ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Cortex-M3单片机的WiFi物联网小车的设计[J]. 汤莉莉,黄伟,王春波,方规. 无线电工程. 2014(04)
[2]电纸书SDIO方式WiFi接口的实现[J]. 刘骏,陈新. 信息安全与通信保密. 2013(10)
[3]WIFI无线网络技术及安全性研究[J]. 盛仲飙. 电子设计工程. 2012(16)
[4]变电站设备室环境温度的监控方案设计及应用[J]. 王凯,卢斌,王鲁剑. 山东电力技术. 2012(02)
[5]WiFi技术及其应用与发展[J]. 李晓阳. 信息技术. 2012(02)
[6]网络智能家居监控系统无线终端的驱动设计[J]. 蔡雪梅,杨占才. 电子质量. 2012(01)
[7]基于ARM Cortex-M3的MODBUS协议实现及其应用[J]. 吴寅华,赵敏. 电子科技. 2011(06)
[8]基于STM32电力数据采集系统的设计[J]. 张旭,亓学广,李世光,芮昱,邱彪. 电子测量技术. 2010(11)
[9]基于LwIP的嵌入式以太网系统的设计与实现[J]. 胡龙腾,田雨. 数字技术与应用. 2010(07)
[10]基于ARM的SDIO驱动设计[J]. 黄晓曦,黄世震. 计算机与数字工程. 2010(01)
硕士论文
[1]基于STM32的WLAN数据传输设计与实现[D]. 杨唯克.大连海事大学 2014
[2]基于TCP/IP协议栈的嵌入式系统通信方案设计[D]. 李雪冰.吉林大学 2013
[3]基于WIFI通信技术的矿井通风监测系统研究[D]. 曹旭辉.西安建筑科技大学 2013
[4]嵌入式STM32F107VCT6微处理器接口模块开发及应用研究[D]. 程小艳.合肥工业大学 2012
[5]基于BCM4319的WiFi驱动的设计与实现[D]. 张玉敏.西安电子科技大学 2012
[6]变电站高压开关柜实时在线温度监测系统软件设计[D]. 艾茂珍.山东大学 2011
[7]基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现[D]. 刘芳华.武汉科技大学 2010
[8]基于88W8686的手持终端WiFi功能的设计与实现[D]. 罗娜.武汉理工大学 2010
[9]基于MODBUS协议的智能仪表的设计[D]. 李娜.北京邮电大学 2008
[10]基于uC/OS-Ⅱ的嵌入式系统及其在测控中的应用[D]. 徐灵伟.江南大学 2007
本文编号：3551003
【文章来源】：内蒙古大学内蒙古自治区 211工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２?Ｍｏｄｂｕｓ协议域结构??Ｆｉｇ?２．２?Ｍｏｄｂｕｓ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ｓｔａｃｋ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??
２．４?Ｍｏ化ｕｓ／ＴＣＰ?的?ＡＤＵ??在串行链路通信中，Ｍｏｄｂｕｓ中的ＰＤＵ代表协议数据单元，在ＰＤＵ上添加附加信息定义??了应用数据单元ＡＤＵ。Ｍｏ化ＵＳ在串行链路上的应用数据单元如图２．４所示。??Ｍｏ化ＵＳ串行链路ＡＤＵ??Ａ?????、??Ｖ＂．’ＩＩＩ．；’．￣￣一?心＂立￣＾?￣山??地址域?功能码?数据?校验??Ｍｏｄｂｕｓ?ＰＤＵ??知二－，＝?．＞??图２．４Ｍ（ｘｉｂｕｓ协议在串行链路上的ＡＤＵ??Ｆｉｇ２．４?ＡＤＵ?Ｍｏｄｂｕｓ?ｐｒｏｔｏｃｏｌ?ｏｎ?ｓｅｒｉａｌ?ｌｉｎｋ??在串行链路通信中，ＭｃＫｌｂｕｓ协议定义的ＡＤＵ由地址域、功能码、数据和校验四部分姐??成。其中地址域含有从站地址，允许的从站设备地址范围是０－２４７?（十进制），主站将根据??报文地址域中的从站地址来寻址从站。当从站对主站响应时，它将从站的地址放在地址域中，??这样主站就知道哪一个从站响应。功能码规定服务器要进行何种操作，功能码是Ｍｏｄｂｕｓ协??议数据单元中的元素，例如０１Ｈ表示读线圈的位操作，０３Ｈ表示对保持寄存器进行读操作，??０６Ｈ表示对单个寄存器进行写操作，１０Ｈ表示对多个寄存器进行写操作，允许的功能码取值??范围是１？２５５?（十进制）
图２．４Ｍ（ｘｉｂｕｓ协议在串行链路上的ＡＤＵ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Cortex-M3单片机的WiFi物联网小车的设计[J]. 汤莉莉,黄伟,王春波,方规. 无线电工程. 2014(04)
[2]电纸书SDIO方式WiFi接口的实现[J]. 刘骏,陈新. 信息安全与通信保密. 2013(10)
[3]WIFI无线网络技术及安全性研究[J]. 盛仲飙. 电子设计工程. 2012(16)
[4]变电站设备室环境温度的监控方案设计及应用[J]. 王凯,卢斌,王鲁剑. 山东电力技术. 2012(02)
[5]WiFi技术及其应用与发展[J]. 李晓阳. 信息技术. 2012(02)
[6]网络智能家居监控系统无线终端的驱动设计[J]. 蔡雪梅,杨占才. 电子质量. 2012(01)
[7]基于ARM Cortex-M3的MODBUS协议实现及其应用[J]. 吴寅华,赵敏. 电子科技. 2011(06)
[8]基于STM32电力数据采集系统的设计[J]. 张旭,亓学广,李世光,芮昱,邱彪. 电子测量技术. 2010(11)
[9]基于LwIP的嵌入式以太网系统的设计与实现[J]. 胡龙腾,田雨. 数字技术与应用. 2010(07)
[10]基于ARM的SDIO驱动设计[J]. 黄晓曦,黄世震. 计算机与数字工程. 2010(01)
硕士论文
[1]基于STM32的WLAN数据传输设计与实现[D]. 杨唯克.大连海事大学 2014
[2]基于TCP/IP协议栈的嵌入式系统通信方案设计[D]. 李雪冰.吉林大学 2013
[3]基于WIFI通信技术的矿井通风监测系统研究[D]. 曹旭辉.西安建筑科技大学 2013
[4]嵌入式STM32F107VCT6微处理器接口模块开发及应用研究[D]. 程小艳.合肥工业大学 2012
[5]基于BCM4319的WiFi驱动的设计与实现[D]. 张玉敏.西安电子科技大学 2012
[6]变电站高压开关柜实时在线温度监测系统软件设计[D]. 艾茂珍.山东大学 2011
[7]基于ARM的WiFi无线通信终端的研究与实现[D]. 刘芳华.武汉科技大学 2010
[8]基于88W8686的手持终端WiFi功能的设计与实现[D]. 罗娜.武汉理工大学 2010
[9]基于MODBUS协议的智能仪表的设计[D]. 李娜.北京邮电大学 2008
[10]基于uC/OS-Ⅱ的嵌入式系统及其在测控中的应用[D]. 徐灵伟.江南大学 2007
本文编号：3551003
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