基于Modbus协议和汽车CAN协议的自然环境空间分布式温湿度测控系统设计

目前，大型基地（如仓库）对其空间内部的温度和湿度参数非常关注，因为这直接关系到其中储存的设备是否能够无腐蚀、完好的被保存。因此，能够自动测量空间内的温湿度并在需要的时候开启风机以控制温湿度是很有必要的。本文提出用分布式系统结合Modbus协议来高稳定高可靠地收集数据，同时在PC机上利用ACCESS的强大功能分析和处理数据并发出风机指令，从而实现温湿度的自动测控。

系统构成

该温湿度测量控制系统属于传感器空间立体分布式测控系统，采用PC主机和一台上位机、以及若干台下位机来实现主从式通信，同时使用RS485通信方式并采用Modbus协议组成工业级485网络，然后再加上风机、打印机等。从而构成一套完整的系统来实现对基地的温度湿度参数进行监测和控制。下位机采用一线总线（12wireinter2face）温度传感器来和SHTLL湿度传感器精确地采集温湿度信号，并应用PIC16单片机会把处理的信号通过RS-485总线发送给上位机。上位机是采用AT89S52中央控制单元，可进行数据处理和数据储存，并可与PC交互，进而通过该网络驱动风機開關通斷。

Modbus协议

Modbus协议适用于半双工的一种RS-485总线。这类总线通常可以有一个主机关联多个从设备，每个从设备分配唯一地址。在工作时，采用命令——应答通讯方式，每一种命令帧都对应着一种应答帧；主机关能向要访问的一台或多台从设备发出命令帧，然后由匹配地址响应，再向主机关发回与命令帧相匹配的一个或多个应答帧；未匹配地址不响应命令帧，这种问答形式通信方式可以极大提高正确性。

标准化了很多功能代码，不同函数码要求各自作出不同的反应。而且Modbus分为ASC码模式及RTU模式，一般希望在较短时间内尽可能扩大数据量，因此更倾向于使用RTU方式，无论是哪种类型消息框架起始结束必须至少3.5字符时间停顿作为标志；寄存器起始地址告诉接收哪些寄存器值；寄存字节数表示要读取多少个连续寄存器值。

系统硬件实现

该系统硬件采用一台上位机会与若干下位机会形成一个网络，以此完成数据收集及储备。