基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计探讨CAN总线在自然环境下的应用作用
目前，大型基地（比如仓库）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单片机会把处理后的信号通过RS-485总线发送给上位机。上位机会AT89S52中央控制单元，可进行数据处理和数据储存，并可与PC机会实现数据交互，以进而通过该网络驱动风機開關通斷。图1所示为系統總體框圖。
Modbus协议
Modbus协议适用于半双工的RS-485总线，该总线上一般可有一个主机关多个从机关，每个从机关分配唯一地址。在工作时采用命令——应答通讯方式，其中每一种命令帧都对应着一种应答帧，主机关可以向要访问之從機發出命令帧，然后由地址匹配之從機進行响应，再向主机关发出与命令帧相對應之應答帧；地址不匹配之從機不响应之命令帧。这種一問一答通訊方式能夠大大提高數據傳輸正確性。
系統硬件實現
該系統硬件採用了一台上位機與若干台下位機形成通信網絡，用以完成數據收集與儲存。在這個設計中，上位機主要由AT89S52單片機、通訊模組、儲存模組、狀態指示模組構成，而下位機則主要由PIC16單片機、一線總線溫敏傳感器、一線總線濕敏傳感器風力控制單元及狀態指示模組構成。
系統軟體設計
本系統中的溫濕度監測系統軟體可以採用VB語言來開發，並基於Access数据库進行管理。本軟體完成了數據收集、系統設定、用戶管理數據處理顯示設置歷史資料分析報警設置設備管理輸出報表等功能。此外，本系統還提供了圖形界面，使得操作人員可以輕易地掌握並調整各項參數，以滿足不同環境下的需求。
結束語
結束此篇文章，我們提出了一個通過Modbus協議實現溫濕性的自動測量與控制方法，並且討論了如何將這個技術應用於自然環境中。我們相信，這種技術將為那些需要長期監控溫濕性的場所提供了一個有效且成本效益明顯的手段。我們也期待未來研究能夠進一步完善這些技術，使其更加準確、高效，以及更適合各種不同的應用情況。
