DAM-4AO-4VO 通信协议
本产品为4路模拟电流输出 + 4路模拟电压输出模块,支持标准Modbus RTU指令。有关详细的指令生成与解析方式,可根据本文中的寄存器表结合Modbus协议规范。
Modbus寄存器说明
设备地址介绍
本产品默认从机设备地址为0x01可设置地址范围0x01~0xF7。支持如下地址。
| 地址范围 | 状态 | 说明 |
|---|---|---|
| 0x00 | ❌ 禁用 | 无响应广播地址仅用于主站发送命令给所有从机从机不能使用从机不回复任何报文。 |
| 0x01~0xF7 | ✅ 可用 | 标准从机地址可分配给任意设备 |
| 0xFE | ❌ 禁用 | 有响应广播地址仅用于主站发送命令给所有从机从机不能使用。 |
使用0xFE广播地址时应只接一个设备接多个设备时所有设备都响应会出现总线冲突。
功能码介绍
本产品以保持寄存器为主,支持以下功能码指令。
| 功能码 | 功能说明 | 说明 |
|---|---|---|
| 03 | 读保持寄存器 | 读模拟输出设定值 / 设备参数 |
| 06 | 写单寄存器 | 写单路模拟输出或设备参数 |
| 10 | 写多个寄存器 | 写多路模拟输出或多项设备参数 |
寄存器地址介绍
| 地址(HEX) | 地址存储内容 | 说明 | 类型 | Modbus 功能码 |
|---|---|---|---|---|
| 4x0000~4x0003 | VO1~VO4 电压输出 | 无符号十六进制,范围:0~10000,单位mV。对应量程0~10 V。 | 读/写 | 0x03,0x06,0x10 |
| 4x0004~4x0007 | AO1~AO4 电流输出 | 无符号十六进制,范围:0~20000,单位uA。对应量程0~20 mA。 | 读/写 | 0x03,0x06,0x10 |
| 4xA000~4xA003 | VO1~VO4 开机电压输出 | 默认设定值,开机或看门狗复位的输出值。掉电保存 | 读/写/存 | 0x03,0x06,0x10 |
| 4xA004~4xA007 | AO1~AO4 开机电流输出 | 默认设定值,开机或看门狗复位的输出值。掉电保存 | 读/写/存 | 0x03,0x06,0x10 |
| 4x8000 | SUK | 产品型号 | 读/存 | 0x03 |
| 4x8001 | 软件版本 | 十进制小数点左移两位即表示软件版本例0x0064 = 100 = V1.00 | 读/写/存 | 0x03,0x06 |
| 4x8002 | 设备地址 | 直接存储 Modbus 地址默认地址:0x0001 | 读/写/存 | 0x03,0x06 |
| 4x8003 | 串口参数 | 高八位为停止位和校验方式,低八位为波特率 | 读/写/存 | 0x03,0x06 |
| 4x8004 | 看门狗 | 时间间隔内没通讯则复位并恢复开机输出 | 读/写/存 | 0x03,0x06 |
| 4x9000~4x9007 | 用户自定义区域 | 字符串格式 | 读/写/存 | 0x03,0x06,0x10 |
带'存'标记的寄存器参数掉电保存,修改后掉电重启后仍然生效。
- 电压 VO(4x0000~4x0003):寄存器值 = 输出电压(mV),范围 0~10000 → 0~10 V。例:
5000= 5.000 V,10000= 10.000 V。 - 电流 AO(4x0004~4x0007):寄存器值 = 输出电流(µA),范围 0~20000 → 0~20 mA。例:
10000= 10.000 mA,20000= 20.000 mA。
Modbus RTU 指令解析
写单路模拟输出
发送码:01 06 00 00 03 E8 89 74
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| 00 00 | 地址 | 输出寄存器地址(例:VO1 = 4x0000) |
| 03 E8 | 设定值 | 设置值为16进制,高位在前,低位在后。单位(mV / µA),0x03E8 = 1000,即1V |
| 89 74 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码: 01 06 00 00 03 E8 89 74
示例:[1号地址设备]
VO1 输出 10 V(10000 mV) : 01 06 00 00 27 10 93 F6
VO1 输出 5 V(5000 mV) : 01 06 00 00 13 88 84 9C
AO1 输出 20 mA(20000 µA): 01 06 00 04 4E 20 FC 73
AO1 输出 10 mA(10000 µA): 01 06 00 04 27 10 D2 37
AO1 输出 4 mA(4000 µA) : 01 06 00 04 0F A0 CD 83
写多路模拟输出
发送码:01 10 00 00 00 04 08 27 10 27 10 27 10 27 10 32 1C
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 10 | 10指令 | 写多保持寄存器指令 |
| 00 00 | 起始地址 | 第一个输出寄存器地址(例:VO1) |
| 00 04 | 寄存器数量 | 写入寄存器个数 |
| 08 | 字节数量 | 后续数据字节数 |
| 27 10 … | 设定值 | 各通道 16 位设定值(电压单位 mV / 电流单位 µA) |
| 32 1C | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码:01 10 00 00 00 04 C1 CA
示例:[1号地址设备]
VO1~VO4 全部 10 V : 01 10 00 00 00 04 08 27 10 27 10 27 10 27 10 32 1C
AO1~AO4 全部 20 mA: 01 10 00 04 00 04 08 4E 20 4E 20 4E 20 4E 20 4F 78
VO+AO 共 8 路满量程: 01 10 00 00 00 08 10 27 10 27 10 27 10 27 10 4E 20 4E 20 4E 20 4E 20 1E 95
读取模拟输出
发送码:01 03 00 00 00 08 44 0C
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 03 | 03指令 | 读保持寄存器指令 |
| 00 00 | 起始地址 | 第一个输出寄存器地址(VO1 = 4x0000) |
| 00 08 | 寄存器数量 | 连续读取 8 路(VO1~VO4 + AO1~AO4) |
| 44 0C | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码:01 03 10 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 E4 59
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 03 | 03指令 | 读保持寄存器指令 |
| 10 | 字节数 | 返回数据字节数(8×2) |
| 00 00 … | 输出设定值 | 依次为 VO1~VO4(mV)、AO1~AO4(µA)的 16 位无符号数值 |
| E4 59 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
示例:[1号地址设备]
读取全部8路(VO1~AO4): 01 03 00 00 00 08 44 0C
读取 VO1~VO4 : 01 03 00 00 00 04 44 09
读取 AO1~AO4 : 01 03 00 04 00 04 05 C8
设置开机输出
发送码:01 06 A0 00 27 10 B1 F6
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| A0 00 | 地址 | 开机输出寄存器(例:VO1 = 4xA000) |
| 27 10 | 设定值 | 与运行寄存器相同单位(mV / µA),掉电保存 |
| B1 F6 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码: 01 06 A0 00 27 10 B1 F6
修改开机输出不会改变当前输出状态,仅修改默认值。
示例:[1号地址设备]
VO1 开机 10 V : 01 06 A0 00 27 10 B1 F6
AO1 开机 20 mA: 01 06 A0 04 4E 20 DE 73
读取软件版本
发送码:01 03 80 01 00 01 FC 0A
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 03 | 03指令 | 读取软件版本指令 |
| 80 01 | 软件版本寄存器 | 固定4x8001 |
| 00 01 | 寄存器数 | 固定0x0001 |
| FC 0A | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码:01 03 02 00 64 B9 AF
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 03 | 03指令 | 读取软件版本指令 |
| 02 | 字节数 | 返回字节数 |
| 00 64 | 软件版本 | 转为十进制然后小数点左移两位即表示软件版本0x0064 = 100 = V1.00 |
| B9 AF | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
示例:[1号地址设备]
发送:01 03 80 01 00 01 FC 0A
返回:01 03 02 01 2C B8 09 //0x012C = 300 =V3.00
读取设备地址
发送码:FE 03 80 02 00 01 18 05
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| FE | 设备地址 | 此处0xFE表示有响应广播地址;对所有地址设备都有效 |
| 03 | 03指令 | 读保持寄存器指令 |
| 80 02 | 设备地址寄存器 | 固定4x8002 |
| 00 01 | 寄存器数 | 固定0x0001 |
| 18 05 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码:FE 03 02 00 01 6D 90
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| FE | 设备地址 | 此处0xFE表示有响应广播地址;对所有地址设备都有效 |
| 03 | 03指令 | 读保持寄存器指令 |
| 02 | 字节数 | 返回字节数 |
| 00 01 | 设备地址 | 从机设备地址,范围:0x0001-0x00F7 |
| 6D 90 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
使用0xFE广播地址操作时应只接一个设备接多个设备时所有设备都响应会出现总线冲突。
示例:[1号地址设备]
发送 : FE 03 80 02 00 01 18 05
返回 : FE 03 02 00 02 2D 91 //地址0x02
设置设备地址
发送码:FE 06 80 02 00 01 D4 05
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| FE | 设备地址 | 此处0xFE表示有响应广播地址;对所有地址设备都有效 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| 80 02 | 设备地址寄存器 | 固定4x8002 |
| 00 01 | 设置地址 | 设置的从机设备地址,范围:0x0001-0x00F7 |
| D4 05 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码:FE 06 80 02 00 01 D4 05
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| FE | 设备地址 | 此处0xFE表示有响应广播地址;对所有地址设备都有效 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| 80 02 | 设备地址寄存器 | 固定4x8002 |
| 00 01 | 设置地址 | 设置的从机设备地址,范围:0x0001-0x00F7 |
| D4 05 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
使用0xFE广播地址设置地址时应只接一个设备接多个设备时所有设备都设置为同一个地址。
示例:[1号地址设备]
设置设备地址为0x01 :FE 06 80 02 00 01 D4 05
设置设备地址为0x02 :FE 06 80 02 00 02 94 04
设置设备地址为0x03 :FE 06 80 02 00 03 55 C4
设置串口参数
发送码:01 06 80 03 00 05 90 09
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| 80 03 | 串口参数寄存器 | 固定4x8003 |
| 00 05 | 串口参数 | Bit0 ~ Bit7:波特率 0 : 4800 1 : 9600 2 : 19200 3 : 38400 4 : 57600 5 : 115200 6 : 128000 7 : 256000 Bit8 ~ Bit12:校验方式 0 : 无校验(None), 1 : 偶校验(Even), 2 : 奇校验(Odd) Bit13 ~ Bit16:停止位 0 : 停止位1位, 1 : 停止位1.5位, 2 : 停止位2位 |
| 90 09 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码:01 06 80 03 00 05 90 09
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| 80 03 | 串口参数寄存器 | 固定4x8003 |
| 00 05 | 串口参数 | 串口参数 |
| 90 09 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
示例:[1号地址设备]
设置波特率9600无校验1位 :01 06 80 03 00 01 91 CA
设置波特率9600偶校验2位 :01 06 80 03 00 D1 90 56
设置波特率115200无校验1位 :01 06 80 03 00 05 90 09
设置看门狗
发送码:01 06 80 04 00 0A 61 CC
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| 80 04 | 看门狗寄存器 | 固定4x8004 |
| 00 0A | 间隔时间 | 寄存器默认为0看门狗关闭。设置不为零数值后开启看门狗功能。 收到正常modbus指令为一次成功喂狗。如果在时间间隔内没有收到正常Modbus指令则程序复位,输出恢复开机保存值。 延时时间为数值*100ms ,例如数值:0x000A延时:10*100MS = 1S |
| 61 CC | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
返回码:01 06 80 04 00 0A 61 CC
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 06 | 06指令 | 写单保持寄存器指令 |
| 80 04 | 看门狗寄存器 | 固定4x8004 |
| 00 0A | 间隔时间 | 看门狗超时时间 |
| 61 CC | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
示例:[1号地址设备]
开启看门狗10S :01 06 80 04 00 64 E0 20
关闭看门狗 :01 06 80 04 00 00 E1 CB
异常功能码
当接收到的指令出错或者异常设备将会返回异常响应异常响应格式如下。
返回码:01 85 03 02 91
| 字段 | 含义 | 备注 |
|---|---|---|
| 01 | 设备地址 | 0x00表示广播地址;0x01-0xF7表示设备地址 |
| 85 | 异常功能码 | 异常功能码 = 请求功能码 + 0x80 |
| 03 | 异常码 | 异常码 |
| 02 91 | CRC16 | 前面字节数据的CRC16校验 |
异常码是一个单字节值用于指示错误的类型。Modbus协议定义的几个常用异常码:
| 异常码 | 名称 | 描述 |
|---|---|---|
| 0x01 | 非法功能 | 请求的功能码不支持 |
| 0x02 | 非法数据地址 | 请求的数据地址错误 |
| 0x03 | 非法数据值 | 请求的数据值或操作无法执行 |
| 0x04 | 服务器故障 | 服务器设备故障 |
| 0x05 | 应答 | 已接收到请求并正在处理 |
| 0x06 | 设备繁忙 | 设备当前正忙无法执行请求的操作 |