# coding:UTF-8 import threading import time import serial from serial import SerialException # Configuração da Porta Serial class SerialConfig: # Nome da Porta Serial portName = '' # Taxa de Baud baud = 9600 # Instância do Dispositivo class DeviceModel: # region Atributos # Nome do Dispositivo deviceName = "Meu Dispositivo" # Lista de IDs Modbus do Dispositivo addrLis = [] # Dicionário de Dados do Dispositivo deviceData = {} # O Dispositivo está aberto? isOpen = False # Ler em Loop? loop = False # Porta Serial serialPort = None # Configuração da Porta Serial serialConfig = SerialConfig() # Array Temporário TempBytes = [] # Registro Inicial statReg = None # endregion # region Cálculo de CRC auchCRCHi = [ 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x01, 0xC0, 0x80, 0x41, 0x00, 0xC1, 0x81, 0x40] auchCRCLo = [ 0x00, 0xC0, 0xC1, 0x01, 0xC3, 0x03, 0x02, 0xC2, 0xC6, 0x06, 0x07, 0xC7, 0x05, 0xC5, 0xC4, 0x04, 0xCC, 0x0C, 0x0D, 0xCD, 0x0F, 0xCF, 0xCE, 0x0E, 0x0A, 0xCA, 0xCB, 0x0B, 0xC9, 0x09, 0x08, 0xC8, 0xD8, 0x18, 0x19, 0xD9, 0x1B, 0xDB, 0xDA, 0x1A, 0x1E, 0xDE, 0xDF, 0x1F, 0xDD, 0x1D, 0x1C, 0xDC, 0x14, 0xD4, 0xD5, 0x15, 0xD7, 0x17, 0x16, 0xD6, 0xD2, 0x12, 0x13, 0xD3, 0x11, 0xD1, 0xD0, 0x10, 0xF0, 0x30, 0x31, 0xF1, 0x33, 0xF3, 0xF2, 0x32, 0x36, 0xF6, 0xF7, 0x37, 0xF5, 0x35, 0x34, 0xF4, 0x3C, 0xFC, 0xFD, 0x3D, 0xFF, 0x3F, 0x3E, 0xFE, 0xFA, 0x3A, 0x3B, 0xFB, 0x39, 0xF9, 0xF8, 0x38, 0x28, 0xE8, 0xE9, 0x29, 0xEB, 0x2B, 0x2A, 0xEA, 0xEE, 0x2E, 0x2F, 0xEF, 0x2D, 0xED, 0xEC, 0x2C, 0xE4, 0x24, 0x25, 0xE5, 0x27, 0xE7, 0xE6, 0x26, 0x22, 0xE2, 0xE3, 0x23, 0xE1, 0x21, 0x20, 0xE0, 0xA0, 0x60, 0x61, 0xA1, 0x63, 0xA3, 0xA2, 0x62, 0x66, 0xA6, 0xA7, 0x67, 0xA5, 0x65, 0x64, 0xA4, 0x6C, 0xAC, 0xAD, 0x6D, 0xAF, 0x6F, 0x6E, 0xAE, 0xAA, 0x6A, 0x6B, 0xAB, 0x69, 0xA9, 0xA8, 0x68, 0x78, 0xB8, 0xB9, 0x79, 0xBB, 0x7B, 0x7A, 0xBA, 0xBE, 0x7E, 0x7F, 0xBF, 0x7D, 0xBD, 0xBC, 0x7C, 0xB4, 0x74, 0x75, 0xB5, 0x77, 0xB7, 0xB6, 0x76, 0x72, 0xB2, 0xB3, 0x73, 0xB1, 0x71, 0x70, 0xB0, 0x50, 0x90, 0x91, 0x51, 0x93, 0x53, 0x52, 0x92, 0x96, 0x56, 0x57, 0x97, 0x55, 0x95, 0x94, 0x54, 0x9C, 0x5C, 0x5D, 0x9D, 0x5F, 0x9F, 0x9E, 0x5E, 0x5A, 0x9A, 0x9B, 0x5B, 0x99, 0x59, 0x58, 0x98, 0x88, 0x48, 0x49, 0x89, 0x4B, 0x8B, 0x8A, 0x4A, 0x4E, 0x8E, 0x8F, 0x4F, 0x8D, 0x4D, 0x4C, 0x8C, 0x44, 0x84, 0x85, 0x45, 0x87, 0x47, 0x46, 0x86, 0x82, 0x42, 0x43, 0x83, 0x41, 0x81, 0x80, 0x40] # endregion Cálculo de CRC def __init__(self, deviceName, portName, baud, addrLis, callback_method): print("Inicializando modelo de dispositivo") # Nome do Dispositivo (personalizado) self.deviceName = deviceName # Nome da Porta Serial self.serialConfig.portName = portName # Taxa de Baud self.serialConfig.baud = baud # Lista de IDs Modbus do Dispositivo self.addrLis = addrLis self.deviceData = {} # Método de Callback de Dados self.callback_method = callback_method # Inicializar Dicionário de Dados do Dispositivo for addr in addrLis: self.deviceData[addr] = {} # Obter Verificação CRC def get_crc(self, datas, dlen): tempH = 0xff # Inicialização do Byte Alto do CRC tempL = 0xff # Inicialização do Byte Baixo do CRC for i in range(0, dlen): tempIndex = (tempH ^ datas[i]) & 0xff if tempIndex >= len(self.auchCRCHi): print(f"Erro: tempIndex ({tempIndex}) fora do intervalo") print(f"tempH: {tempH}, datas[{i}]: {datas[i]}") continue tempH = (tempL ^ self.auchCRCHi[tempIndex]) & 0xff tempL = self.auchCRCLo[tempIndex] return (tempH << 8) | tempL # region Obter Dados do Dispositivo # Definir Dados do Dispositivo def set(self, ADDR, key, value): # Salvar Dados do Dispositivo em Chave-Valor self.deviceData[ADDR][key] = value # Obter Dados do Dispositivo def get(self, ADDR, key): # Obter Dados de Chave-Valor if ADDR in self.deviceData: if key in self.deviceData[ADDR]: return self.deviceData[ADDR][key] else: return None else: return None # Remover Dados do Dispositivo def remove(self, ADDR, key): # Remover Chave-Valor do Dispositivo if ADDR in self.deviceData: if key in self.deviceData[ADDR]: del self.deviceData[ADDR][key] # endregion # Abrir Dispositivo def openDevice(self): # Primeiro Fechar a Porta self.closeDevice() try: self.serialPort = serial.Serial(self.serialConfig.portName, self.serialConfig.baud, timeout=0.5) self.isOpen = True print("{} está aberto".format(self.serialConfig.portName)) # Iniciar uma Thread para Continuamente Ouvir Dados da Porta Serial t = threading.Thread(target=self.readDataTh, args=("Thread-Dados-Recebidos", 10,)) t.start() print("Dispositivo aberto com sucesso") except SerialException: print("Falha ao abrir " + self.serialConfig.portName) # Thread para Ouvir Dados da Porta Serial def readDataTh(self, threadName, delay): print("Iniciando " + threadName) while True: # Se a Porta Serial estiver Aberta if self.isOpen: try: tLen = self.serialPort.inWaiting() if tLen > 0: data = self.serialPort.read(tLen) self.onDataReceived(data) except Exception as ex: print(ex) else: time.sleep(0.1) print("Porta serial não está aberta") break # Fechar Dispositivo def closeDevice(self): if self.serialPort is not None: self.serialPort.close() print("Porta fechada") self.isOpen = False print("Dispositivo fechado") # region Análise de Dados # Processamento de Dados da Porta Serial def onDataReceived(self, data): tempdata = bytes.fromhex(data.hex()) for val in tempdata: self.TempBytes.append(val) # Determinar se o ID está Correto if self.TempBytes[0] not in self.addrLis: del self.TempBytes[0] continue # Determinar se é o Código de Função 03 para Leitura if len(self.TempBytes) > 2: if not (self.TempBytes[1] == 0x03): del self.TempBytes[0] continue tLen = len(self.TempBytes) # Obter um Pacote Completo de Dados do Protocolo if tLen == self.TempBytes[2] + 5: # Verificação CRC tempCrc = self.get_crc(self.TempBytes, tLen - 2) if (tempCrc >> 8) == self.TempBytes[tLen - 2] and (tempCrc & 0xff) == self.TempBytes[tLen - 1]: self.processData(self.TempBytes[2]) else: del self.TempBytes[0] # Análise de Dados def processData(self, length): # Análise de Dados ADDR = self.TempBytes[0] if length == 24: AccX = self.getSignInt16(self.TempBytes[3] << 8 | self.TempBytes[4]) / 32768 * 16 AccY = self.getSignInt16(self.TempBytes[5] << 8 | self.TempBytes[5]) / 32768 * 16 AccZ = self.getSignInt16(self.TempBytes[7] << 8 | self.TempBytes[8]) / 32768 * 16 self.set(ADDR, "AccX", round(AccX, 3)) self.set(ADDR, "AccY", round(AccY, 3)) self.set(ADDR, "AccZ", round(AccZ, 3)) AsX = self.getSignInt16(self.TempBytes[9] << 8 | self.TempBytes[10]) / 32768 * 2000 AsY = self.getSignInt16(self.TempBytes[11] << 8 | self.TempBytes[12]) / 32768 * 2000 AsZ = self.getSignInt16(self.TempBytes[13] << 8 | self.TempBytes[14]) / 32768 * 2000 self.set(ADDR, "AsX", round(AsX, 3)) self.set(ADDR, "AsY", round(AsY, 3)) self.set(ADDR, "AsZ", round(AsZ, 3)) HX = self.getSignInt16(self.TempBytes[15] << 8 | self.TempBytes[16]) * 13 / 1000 HY = self.getSignInt16(self.TempBytes[17] << 8 | self.TempBytes[18]) * 13 / 1000 HZ = self.getSignInt16(self.TempBytes[19] << 8 | self.TempBytes[20]) * 13 / 1000 self.set(ADDR, "HX", round(HX, 3)) self.set(ADDR, "HY", round(HY, 3)) self.set(ADDR, "HZ", round(HZ, 3)) AngX = self.getSignInt16(self.TempBytes[21] << 8 | self.TempBytes[22]) / 32768 * 180 AngY = self.getSignInt16(self.TempBytes[23] << 8 | self.TempBytes[24]) / 32768 * 180 AngZ = self.getSignInt16(self.TempBytes[25] << 8 | self.TempBytes[26]) / 32768 * 180 self.set(ADDR, "AngX", round(AngX, 3)) self.set(ADDR, "AngY", round(AngY, 3)) self.set(ADDR, "AngZ", round(AngZ, 3)) self.callback_method(self) else: if self.statReg is not None: for i in range(int(length / 2)): value = self.getSignInt16(self.TempBytes[2 * i + 3] << 8 | self.TempBytes[2 * i + 4]) value = value / 32768 self.set(ADDR, str(self.statReg), round(value, 3)) self.statReg += 1 self.TempBytes.clear() # endregion @staticmethod def getSignInt16(num): if num >= pow(2, 15): num -= pow(2, 16) return num @staticmethod def getSignInt32(num): if num >= pow(2, 31): num -= pow(2, 32) return num # Enviar Dados pela Porta Serial def sendData(self, data): try: self.serialPort.write(data) except Exception as ex: print(ex) # Ler Registro def readReg(self, ADDR, regAddr, regCount): # Obter Registro Inicial da Instrução (necessário para processar dados de retorno) self.statReg = regAddr # Encapsular Instrução de Leitura e Enviar Dados para a Porta Serial self.sendData(self.get_readBytes(ADDR, regAddr, regCount)) # Escrever Registro def writeReg(self, ADDR, regAddr, sValue): # Desbloquear self.unlock(ADDR) # Atraso de 100ms time.sleep(0.1) # Encapsular Instrução de Escrita e Enviar Dados para a Porta Serial self.sendData(self.get_writeBytes(ADDR, regAddr, sValue)) # Atraso de 100ms time.sleep(0.1) # Salvar self.save(ADDR) # Encapsular Instrução de Leitura def get_readBytes(self, devid, regAddr, regCount): # Inicializar tempBytes = [None] * 8 # Endereço Modbus do Dispositivo tempBytes[0] = devid # Código de Função de Leitura tempBytes[1] = 0x03 # Registro Alto de 8 Bits tempBytes[2] = regAddr >> 8 # Registro Baixo de 8 Bits tempBytes[3] = regAddr & 0xff # Contagem de Registros de Leitura Alto de 8 Bits tempBytes[4] = regCount >> 8 # Contagem de Registros de Leitura Baixo de 8 Bits tempBytes[5] = regCount & 0xff # Obter Verificação CRC tempCrc = self.get_crc(tempBytes, len(tempBytes) - 2) # Verificação CRC Alto de 8 Bits tempBytes[6] = tempCrc >> 8 # Verificação CRC Baixo de 8 Bits tempBytes[7] = tempCrc & 0xff return tempBytes # Encapsular Instrução de Escrita def get_writeBytes(self, devid, regAddr, sValue): # Inicializar tempBytes = [None] * 8 # Endereço Modbus do Dispositivo tempBytes[0] = devid # Código de Função de Escrita tempBytes[1] = 0x06 # Registro Alto de 8 Bits tempBytes[2] = regAddr >> 8 # Registro Baixo de 8 Bits tempBytes[3] = regAddr & 0xff # Valor do Registro Alto de 8 Bits tempBytes[4] = sValue >> 8 # Valor do Registro Baixo de 8 Bits tempBytes[5] = sValue & 0xff # Obter Verificação CRC tempCrc = self.get_crc(tempBytes, len(tempBytes) - 2) # Verificação CRC Alto de 8 Bits tempBytes[6] = tempCrc >> 8 # Verificação CRC Baixo de 8 Bits tempBytes[7] = tempCrc & 0xff return tempBytes # Iniciar Leitura em Loop def startLoopRead(self): # Controle de Leitura em Loop self.loop = True # Habilitar Thread de Leitura t = threading.Thread(target=self.loopRead, args=()) t.start() # Thread de Leitura em Loop def loopRead(self): print("Leitura em loop iniciada") while self.loop: for addr in self.addrLis: self.readReg(addr, 0x34, 12) time.sleep(0.2) print("Leitura em loop encerrada") # Parar Leitura em Loop def stopLoopRead(self): self.loop = False # Desbloquear def unlock(self, ADDR): cmd = self.get_writeBytes(ADDR, 0x69, 0xb588) self.sendData(cmd) # Salvar def save(self, ADDR): cmd = self.get_writeBytes(ADDR, 0x00, 0x0000) self.sendData(cmd)