經(jīng)過前三期的鋪墊，我們終于來到家庭能源網(wǎng)關(guān)開發(fā)歷程的核心環(huán)節(jié)——利用Modbus協(xié)議讀取JSY-MK-163T電能計(jì)量模塊的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)（電壓、電流、功率等），通過上期我們實(shí)現(xiàn)的中斷發(fā)送和接收，就利用到了本期讀取電能數(shù)據(jù)啦，本期我們就來實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目核心JSY-MK-163T單相計(jì)量模塊怎么利用MODBUS協(xié)議去讀電能數(shù)據(jù)，并解析出來。首先，我們先看看怎么是MODBUS協(xié)議。

一、先搞懂：Modbus協(xié)議的定義

 MODBUS 協(xié)議在一根通訊線上采用主從應(yīng)答方式的通訊連接方式。首先，主計(jì)算機(jī)的信號(hào) 尋址到一臺(tái)唯一地址的終端設(shè)備（從機(jī)），然后，終端設(shè)備發(fā)出的應(yīng)答信號(hào)以相反的方向傳輸 給主機(jī)，即：在一根單獨(dú)的通訊線上信號(hào)沿著相反的兩個(gè)方向傳輸所有的通訊數(shù)據(jù)流（半雙工的工作模式）

MODBUS報(bào)文格式

設(shè)備地址/從站地址： 1個(gè)字節(jié) 指定目標(biāo)設(shè)備地址（從站地址）

功能碼：1個(gè)字節(jié) 功能碼在modbus協(xié)議用于表示信息幀的功能，例如讀取線圈狀態(tài)、讀取寄存器等。

數(shù)據(jù)： N個(gè)字節(jié) 后面數(shù)據(jù)根據(jù)不同功能碼不同。

CRC校驗(yàn)：循環(huán)冗余校驗(yàn)碼，用于檢測(cè)報(bào)文完整性和數(shù)據(jù)錯(cuò)誤

MODBUS常用功能碼 

MODBUS讀取數(shù)據(jù)

MODBUS校驗(yàn) 

功能碼03發(fā)送報(bào)文函數(shù) 

功能碼06寫單個(gè)寄存器 

功能碼10寫多個(gè)寄存器 

功能碼發(fā)送函數(shù)

功能碼03解析函數(shù) 

功能碼06解析函數(shù) 

功能碼10解析函數(shù) 

清空接受 

中斷接收數(shù)據(jù)組包 

MODBUS解析

首先我們先通過手冊(cè)去看電能數(shù)據(jù)的起始地址，在結(jié)合我們的功能碼讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)，并通過手冊(cè)的解析公式轉(zhuǎn)換后得到最后的電能。

功能碼03讀一個(gè)或多個(gè)寄存器解析

注意：以產(chǎn)品手冊(cè)為例

請(qǐng)求：01 03 00 48 00 0A 45 DB （讀 0048 開始的 10 個(gè)寄存器）

第1位 01 設(shè)備地址

第2位 03 功能碼

第3，4位00 48起始地址

第5，6位 00 0A查詢寄存器長度，查詢10個(gè)寄存器

第7，8位45 DB是CRC校驗(yàn)碼

響應(yīng)：01 03 14 5F C0 01 8F 03 D5 00 00 07 C0 03 E8 00 00 01 E6 6E 5E 13 86 F9 F1

前2位設(shè)備地址和功能碼，同請(qǐng)求發(fā)送的報(bào)文

第3位14是后面數(shù)據(jù)位的長度,每一個(gè)寄存器長度為2個(gè)字節(jié)，所以總長20（0x14）

第4位開始，20位都是數(shù)據(jù)位

對(duì)照我們電能數(shù)據(jù)表紅色數(shù)據(jù)

第4，5位 5F C0 對(duì)應(yīng) 0048 寄存器，即為電壓：0x5FC0=24512，根據(jù)公式除以 100 為 245.12V

第6，7位01 8F電流：0x018F:根據(jù)公式除以 100 為 3.99A

第8，9位03 D5有功功率：0x03D5:根據(jù)公式981W

第10，11,  12，13位 00 00 07 C0電能：0x000007C0:根據(jù)公式除以 3200為 62KWh

第14，15位03 E8功率因素：0x018F:根據(jù)公式除以 1000 為1

第16，17，18,19位00 00 01 E6二氧化氮排放量：0x000001E6:根據(jù)公式除以 1000 為 486Kg

第17，18位6E 5E溫度：0x018F:根據(jù)公式除以 1000 為 28.254度

第19，20位13 86頻率：0x1386:根據(jù)公式除以 100 為 49.98Hz

如果我們要更改模塊的ID和通信速率，就需要功能碼06和10去更改。如果是想一次一次改就用功能碼06分別去改ID和波特率，功能碼10就可以一次性改。首先我們先根據(jù)手冊(cè)去看模塊默認(rèn)的ID和波特率。如下圖：

功能碼06寫單個(gè)寄存器解析

請(qǐng)求：01 06 00 04 00 37 89 DD

向地址為4的寄存器寫入55。

第1位 01 設(shè)備地址

第2位 06 功能

第3，4位 00 04寫入的起始地址

第5，6位 00 37寫入寄存器的值

第7，8位89 DD位CRC校驗(yàn)碼

響應(yīng)：01 06 00 04 00 37 89 DD

寫入成功，響應(yīng)報(bào)文與寫入報(bào)文一致

功能碼10寫多個(gè)寄存器解析

改ID和波特率

請(qǐng)求：02 10 00 04 00 01 02 01 06 32 B6

第1位 02 設(shè)備地址

第2位 10 功能碼

第3，4位 00 04寫入的起始地址

第5，6位 00 01寄存器數(shù)量

第7位02字節(jié)計(jì)數(shù)

第8位01表示改的ID

第9位 06表示改的波特率

第10，11位 32 B6表示校驗(yàn)碼

響應(yīng)：01 10 00 04 00 01 40 08

第1位 01 設(shè)備地址

第2位 10功能碼

第3，4位 00 04寫入的起始地址

第5，6位 00 01寄存器數(shù)量

第7，8位40 08位CRC校驗(yàn)碼

結(jié)果如下圖： 

二、模塊購買與資源匯總

以上就是我們利用MODBUS協(xié)議通過JSY-MK-163單相計(jì)量模塊去讀電能數(shù)據(jù)的全過程，作為整個(gè)項(xiàng)目的核心，JSY-MK-163T模塊性能穩(wěn)定、性價(jià)比高，購買渠道和關(guān)鍵資源如下：

• 購買鏈接：

•深圳市健思研科技產(chǎn)品詳情：http://www.njqydj.com單相互感式計(jì)量模塊：

• 接線教程：https://www.bilibili.com/video/BV1MEHMeJEW8；

三、系列總結(jié)

前期回顧：

家庭能源網(wǎng)關(guān)開發(fā)歷程①：4大核心目標(biāo)+健思研JSY-MK-163T選型，打造智能用電管家
家庭能源網(wǎng)關(guān)開發(fā)歷程②：JSY-MK-163T串口通訊調(diào)試過程
家庭能源網(wǎng)關(guān)開發(fā)歷程③：UART數(shù)據(jù)收發(fā)實(shí)測(cè)！打通JSY-MK-163T模塊數(shù)據(jù)通道
到這里，家庭能源網(wǎng)關(guān)開發(fā)歷程系列就全部結(jié)束了！我們從項(xiàng)目目標(biāo)→器件選型（JSY-MK-163T模塊）→UART配置→數(shù)據(jù)收發(fā)→Modbus解析，一步步實(shí)現(xiàn)了“精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)家庭用電”的核心需求。
這款基于JSY-MK-163T模塊的網(wǎng)關(guān)，能實(shí)時(shí)顯示電壓、電流、功率等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)用電管理的智能化、經(jīng)濟(jì)性和安全性。健思研模塊的精準(zhǔn)計(jì)量能力和完善的通訊支持，為整個(gè)項(xiàng)目的成功奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
如果你在實(shí)操中遇到問題，或者想了解更多健思研模塊的高級(jí)用法，歡迎在評(píng)論區(qū)留言，我們一起交流解決～ 后續(xù)還會(huì)分享更多智能硬件開發(fā)案例，記得持續(xù)關(guān)注哦！