基于Modbus协议的自然环境空间分布式温湿度测控系统设计采用现场总线传输介质
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单片机来把处理的信号通过RS-485总线发送给上位机。上位机是采用AT89S52的中央控制单元，可进行数据处理和数据储存，并可与PC机实现数据交互，进而通过该网络驱动风機控制開關的通斷。
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会话与多个从设备，每个从设备分配唯一的地址。工作时采用命令——应答的通讯方式，每一种命令帧都对应着一种应答帧，主机会话可以向要访问的一定地址范围内的一个或多个从设备发出命令帧，然后由地址匹配的一定数量中可能响应，从不响应就不被计入计算之内；地址不匹配或超出范围则不会响应命令帧。此种问询回复形式可以大大提高数据传输正确性。
系统硬件实现
本系统硬件主要以一台为中心，上位机关节点，其余下位机关节点，以形成一个星形结构网路，将各个点间连接起来，以完成任务。在这个结构中，一台具有较高性能微处理器（如AT89S52）的“智能”电脑作为中心服务器，它负责协调整个网络中的其他所有微处理器，让它们共同完成特定的任务。而这些微处理器又通过专门设计用以管理电气接口功能的小型化电子模块（通称为“I/O扩展卡”）将其能力扩展到外部世界，如读取各种传感器信息、启动电动机构等。
系统软件设计
本系统中的软件部分，由于其强大的数据库操作能力，可以非常有效地执行大量复杂查询，以及提供详细报告。这使得用户能够轻松地获取有关环境条件变化趋势的大量统计信息，而无需深入了解底层编程细节。此外，这样的数据库还允许在没有实际物理访问的情况下远程监控环境条件，使得用户可以在任何地方随时查看实时数据，或追踪历史记录。
5 结束语
本文主要讨论了如何利用Modbus通信标准结合现有的技术手段，即便是在自然界背景下的场合，也能建立起一个自动化温湿度监测体系。本文旨在展示如何将这种技术应用于实际项目中，以确保物资库存处于最佳保存状态，同时降低维护成本。这项研究对于那些需要长期保存敏感材料或产品的人来说至关重要，因为它保证了这些物资始终保持在理想状态，不受外部环境因素影响。
