Modebus通信协议温控器示例

1 指令解释

2 获取动态的CRC

3 crc在线验证

4 16进制正负温度互转

4.2 16进制转温度

4.2 温度转16进制

5 完整工具类

最近安卓工作接了很多硬件，其他的都是发个固定指令，比较有代表性就是温控器和打印机自定义内容所以这个记录接入示例，纯搞安卓或者没有搞过的同学可能还是有点云里雾里，因为很多参数需要自己算，我这里记录一下，有什么疑问留言讨论

1，指令解释

注意协议可能有所不同，但协议思想是差不多我们以为例

01（从机地址） 03（功能码） 00 00（温度查询） 00 01（寄存个数） 84 0A（校验码动态）为查询温度举例

参数（例）	含义	解释
0x01	从机地址为1	基本固定查厂家文档确认下
0x03	功能码读一个寄存器	查询功能表
0X0014	起始地址为20	查询地址 20转16进制为14，这里举例20 是为了解释16进制的
0X0001	寄存个数1	基本固定查厂家文档确认下
0X**	CRC16低位	CRC根据前面12位生成
0X**	CRC16高位	CRC根据前面12位生成

2，获取动态的CRC

注意这里是说01 03 00 00 00 01生成的84 0A，如果我们写入程序中则需要动态计算，因为前面的参数根据功能不同在变化，所以后面也是变化的，我理解这其实简单理解类似请求参数加密，确保参数没有更改。

傻瓜式使用示例

1.确定 01 03 00 00 ** ** ** ** 地址和功能码

2.再确定 01 03 00 00 00 01 ** ** 转化好的温度

3.再将01 03 00 00 00 01 丢入 getCRC 为 84 0A高低位已经替换到

4.所以查询温度直接输入 01 03 00 00 00 01 84 0A

  /*** 计算CRC16校验码** @param bytes* 字节数组* @return [String] 校验码* @since 1.0*/fun getCRC(bytes: ByteArray): String {// CRC寄存器全为1var CRC = 0x0000ffff// 多项式校验值val POLYNOMIAL = 0x0000a001var i: Intvar j: Inti = 0while (i < bytes.size) {CRC = CRC xor (bytes[i].toInt() and 0x000000ff)j = 0while (j < 8) {if (CRC and 0x00000001 != 0) {CRC = CRC shr 1CRC = CRC xor POLYNOMIAL} else {CRC = CRC shr 1}j++}i++}// 结果转换为16进制var result = Integer.toHexString(CRC).uppercase(Locale.getDefault())if (result.length != 4) {val sb = StringBuffer("0000")result = sb.replace(4 - result.length, 4, result).toString()}//高位在前地位在后//return result.substring(2, 4) + " " + result.substring(0, 2);// 交换高低位，低位在前高位在后return result.substring(2, 4) + " " + result.substring(0, 2)}

3，crc在线验证

CRC（循环冗余校验）在线计算_ip33.com，注意上面的代码已为你交换好了

查询温度

4，16进制正负温度互转

单次温度查询返回结果示例

origin: {"bRec":[1,3,2,0,-26,57,-50],"sComPort":"/dev/ttyS1","sRecTime":"08:47:29"}

Hex: 010302 00E6 39CE

温度Hex: 00E6

温度解析: 23.0 ℃

前后缀去掉拿到数据，返回数据暂时就不验证了直接用，先转16进制再转10进制，因为单位是0.1℃除以10得到℃，但这个温度存在负数，所以咱们还需要解决温度和进制转化的问题，不仅在查询的时候需要，再设置温度的时候也更需要反过来所以下面看看互转

4.2 16进制转温度

例 -25.2=0XFF04 25.2=0X00FC -100.0=0XFC18 500.0=0X1388

首先得判断正负数有的地方是根据FF即16进制极值，而我这里根据实际需求判断一个F即可，

然后负数按位取反+1，inv和~取反你们也可以试试我这里比较直接，不知道是不是版本问题，先这样算，这里的文档厂家标为0.1℃所以还要除以10

      println("hexToTemp FF04:${hexToTempString("FF04")}℃")println("hexToTemp 00FC:${hexToTempString("00FC")}℃")println("hexToTemp FC18:${hexToTempString("FC18")}℃")println("hexToTemp 1388:${hexToTempString("1388")}℃")/*** 16进制带正负转化为10进制*/private fun hexToTempString(hex: String): Float {println("")println("")println("--------------->$hex")// 判断16进制字符串是否为正负val isNegative = hex.uppercase().startsWith("F")// 如果是负数则转为二进制再按位取反再然后得到10进制数值并加上-号return if (isNegative) {val num = hexToIntTemp(hex)// 除10保留两位小数，单位为0.1℃(-num * 100.00f / 1000)} else {val num = hex.toInt(16)(num * 100.00f / 1000)}}/*** 按位取反+1 获取负数问题*/private fun hexToIntTemp(hex: String): Int {// 将 16 进制转换为二进制val binaryString = hex.toInt(16).toString(2)println("binary:$binaryString")// 按位取反val binaryStringInverted = binaryString.map {if (it == '0') '1' else '0'}.joinToString("")println("binaryInverted:$binaryStringInverted")// 两个二进制字符串相加val sum = binaryStringInverted.toInt(2) + 1println("+1:$sum")return sum}

打印结果

4.2 温度转16进制

举例设置温度为1℃

傻瓜式使用示例

1. 01 06 ** ** ** ** ** ** 功能码 06为写入

2. 01 06 00 14 ** ** ** ** 地址为20转化16进制为00 14

3. 01 06 00 14 00 01 1℃转化（看下面）000A

3. 01 06 00 14 00 0A getCRC获取验证码 49 C9

4.所以查询温度直接输入 01 06 00 14 00 0A 49 C9

如果失败请检查机器是否有最大最小温度限制

分别用tempToHexString方法验证1和2转化16进制，再用上面的方法验证-2的ffec是否正确

  println("tempToTemp 1℃:${tempToHexString("1")}")println("tempToTemp -2℃:${tempToHexString("-2")}")println("验证-2℃ 逆转 ffec:${hexToTempString("ffec")}℃")/*** 整数直接转16进制负数 -1 按位取反*/private fun tempToHexString(num: String): String {println("")println("")println("--------------->$num")val toFloat = num.toFloat()// 将℃转化为0.1℃val toInt = (toFloat* 10).toInt()if (toInt >= 0){// int 转16进制return toInt.toString(16).uppercase().padStart(4, '0')}else{val temp = abs(toInt) -1println("temp-1:${temp}(0.1温度)")// 不足16位进进行0补全val tempBinary = temp.toString(2).padStart(16, '0')println("binary:${tempBinary}")// 按位取反val binaryStringInverted = tempBinary.map {if (it == '0') '1' else '0'}.joinToString("")println("binaryInverted:${binaryStringInverted}")return  binaryStringInverted.toLong(2).toString(16).uppercase()}}

5，完整工具类

package 改为自己的import 改为自己的log your.LogUtils
import java.util.Locale
import kotlin.math.absobject TempUtils {/*** 业务举例 设置温度封装* @param 温度只支持整数（结合实际需求也可以支持小数）*/fun setTemp(temp: String): String {// 功能地址前缀val header = "01 06 00 14"val tempToHexString = tempToHexString(temp)val start = "$header$tempToHexString"LogUtils.log("start:$start")val crc = getCRC(start)LogUtils.log("crc:$crc")val instruct = "$start $crc"LogUtils.log("setTemp:$temp---------------> \ninstruct:$instruct")return instruct}/*** 整数直接转16进制负数 -1 按位取反 单位℃*/private fun tempToHexString(num: String): String {LogUtils.log("")LogUtils.log("")LogUtils.log("--------------->$num")val toFloat = num.toFloat()// 将℃转化为0.1℃val toInt = (toFloat * 10).toInt()if (toInt >= 0) {// int 转16进制return toInt.toString(16).uppercase().padStart(4, '0')} else {val temp = abs(toInt) - 1LogUtils.log("temp-1:${temp}(0.1温度)")// 不足16位进进行0补全val tempBinary = temp.toString(2).padStart(16, '0')LogUtils.log("binary:${tempBinary}")// 按位取反val binaryStringInverted = tempBinary.map {if (it == '0') '1' else '0'}.joinToString("")LogUtils.log("binaryInverted:${binaryStringInverted}")return binaryStringInverted.toLong(2).toString(16).uppercase()}}/*** 16进制带正负转化为10进制*/fun hexToTempString(hex: String): Float {LogUtils.log("")LogUtils.log("")LogUtils.log("--------------->$hex")// 判断16进制字符串是否为正负val isNegative = hex.startsWith("F")// 如果是负数则转为二进制再按位取反再然后得到10进制数值并加上-号return if (isNegative) {val num = hexToIntTemp(hex)(-num * 100.00f / 1000)} else {val num = hex.toInt(16)(num * 100.00f / 1000)}}/*** 按位取反+1 获取负数问题*/fun hexToIntTemp(hex: String): Int {// 将 16 进制转换为二进制val binaryString = hex.toInt(16).toString(2)LogUtils.log("binary:$binaryString")// 按位取反val binaryStringInverted = binaryString.map {if (it == '0') '1' else '0'}.joinToString("")LogUtils.log("binaryInverted:$binaryStringInverted")// 两个二进制字符串相加val sum = binaryStringInverted.toInt(2) + 1LogUtils.log("+1:$sum")return sum}/*** MODBUS协议 CRC16校验码*/fun getCRC(data: String): String {var data = datadata = data.replace(" ", "")val len = data.lengthif (len % 2 != 0) {return "0000"}val num = len / 2val para = ByteArray(num)for (i in 0 until num) {val value = data.substring(i * 2, 2 * (i + 1)).toInt(16)para[i] = value.toByte()}return getCRC(para)}/*** 计算CRC16校验码** @param bytes* 字节数组* @return [String] 校验码* @since 1.0*/fun getCRC(bytes: ByteArray): String {// CRC寄存器全为1var CRC = 0x0000ffff// 多项式校验值val POLYNOMIAL = 0x0000a001var i: Intvar j: Inti = 0while (i < bytes.size) {CRC = CRC xor (bytes[i].toInt() and 0x000000ff)j = 0while (j < 8) {if (CRC and 0x00000001 != 0) {CRC = CRC shr 1CRC = CRC xor POLYNOMIAL} else {CRC = CRC shr 1}j++}i++}// 结果转换为16进制var result = Integer.toHexString(CRC).uppercase(Locale.getDefault())if (result.length != 4) {val sb = StringBuffer("0000")result = sb.replace(4 - result.length, 4, result).toString()}//高位在前地位在后//return result.substring(2, 4) + " " + result.substring(0, 2);// 交换高低位，低位在前高位在后return result.substring(2, 4) + " " + result.substring(0, 2)}}