### 串口通信与 Modbus 协议实现 在 Ubuntu 系统中，使用 Python 通过串口通信实现 Modbus 协议向从设备发送控制命令，需要完成串口配置、协议选择以及数据发送等步骤。以下是一个完整的实现流程和代码示例。 #### 串口配置 Ubuntu 系统可以通过 `pyserial` 库进行串口通信，使用 `modbus-tk` 或 `pymodbus` 实现 Modbus 协议。在没有物理串口设备的情况下，可以使用虚拟串口工具进行测试，例如使用 `pty` 模块创建虚拟串口对，用于模拟串口通信[^3]。 ```python import pty import os import select def mkpty(): master1, slave = pty.openpty() slaveName1 = os.ttyname(slave) master2, slave = pty.openpty() slaveName2 = os.ttyname(slave) print('\n虚拟串口设备名称：', slaveName1, slaveName2) return master1, master2 if __name__ == "__main__": master1, master2 = mkpty() while True: rl, wl, el = select.select([master1, master2], [], [], 1) for master in rl: data = os.read(master, 128) if master == master1: os.write(master2, data) else: os.write(master1, data) ``` #### Modbus RTU 协议实现 使用 `modbus-tk` 库实现 Modbus RTU 协议，通过串口与从设备通信。以下是一个发送控制命令的示例： ```python import serial import modbus_tk import modbus_tk.defines as cst from modbus_tk import modbus_rtu # 配置串口参数 PORT = '/dev/ttyS0' BAUDRATE = 9600 BYTESIZE = 8 PARITY = 'N' STOPBITS = 1 # 连接串口 master = modbus_rtu.RtuMaster( serial.Serial(port=PORT, baudrate=BAUDRATE, bytesize=BYTESIZE, parity=PARITY, stopbits=STOPBITS) ) master.set_timeout(1.0) master.set_verbose(True) try: # 向从设备发送控制命令（从机地址为1，寄存器地址为0，写入值为1） master.execute(1, cst.WRITE_SINGLE_REGISTER, 0, output_value=1) print("控制命令已发送") finally: master.close() ``` #### Modbus TCP 协议实现 如果使用 Modbus TCP 协议，可以通过 `pymodbus` 库实现网络通信。以下是一个发送控制命令的示例： ```python from pymodbus.client import ModbusTcpClient # 配置 Modbus TCP 服务器地址和端口 client = ModbusTcpClient('192.168.1.100', port=502) # 连接到 Modbus 设备 if client.connect(): print("设备连接成功") # 向从设备发送控制命令（从机地址为1，寄存器地址为0，写入值为1） response = client.write_register(address=0, value=1, slave=1) if response.isError(): print("写入失败：", response) else: print("控制命令已发送") # 关闭连接 client.close() else: print("设备连接失败") ``` #### 注意事项 在实际应用中，必须确保串口连接稳定，避免因线材接触不良或电气干扰导致通信失败。同时，设备的站号（从机地址）必须正确配置，以确保 Modbus 主机能正确识别并访问目标设备[^1]。 ---