基于Modbus协议和CAN总线通信的自然环境分布式温湿度测控系统设计
基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计，结合CAN总线通信协议实例
在自然环境中，大型基地，如仓库，对其内部的温度和湿度参数尤为关注，因为这直接关系到储存设备是否能无腐蚀、完好地被保存。因此，能够自动测量空间内温湿度并在需要时开启风机控制温湿度是必要的。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。构成了完整的系统来监测和控制基地温度湿度参数。下位机采用一线总线（12wireinter2face）温度传感器与shtll湿度传感器精确采集温湿度信号，并应用PIC16单片机会把处理信号通过RS-485总线发送给上位机。上位机采用AT89S52中央控制单元，可进行数据处理和数据储存，并可与PC实现数据交互，进而驱动风機開關通斷。图1为系統總體框圖。
Modbus协议
Modbus适用于半双工的RS-485总线，该总线通常有一个主机会与多个从站相连，每个从站分配唯一地址。当命令帧由主站发向要访问的从站时，由匹配地址的从站响应；未匹配地址不响应，这样可以提高数据传输正确性。
系统硬件实现
该系统硬件以一台上位机及若干台下位机会构成通信网络，以完成数据收集与存储。
上位機主要由AT89S52單片機、通訊模块、存儲模块及狀態指示模块組成，其結構如圖2所示。
下位機主要由PIC16單片機、溫濕儀表傳感器及風機控制單元組成，其結構如圖3所示。
圖4為基于Modbus協議的485通訊網絡組網方式示意圖。
系統軟體設計
本系統中的溫濕監測系統軟體可以採用VB語言來開發，並基於Access數據庫進行管理。本軟體特點是類似Windows界面與操作方法，因而十分簡單易操作。其完成功能包括：資料收集、系統設定、用戶管理等，以及資料處理顯示報警設置設備管理輸出報表與圖形顯示等。在這些方面，本軟體提供了強大的工具來支持實時監視環境條件並對異常情況作出即時反應。此外，它還允許歷史數據分析，以便追蹤長期趨勢並做出更好的決策。
結束語
本文討論了通過基于Modbus協議之間運行的一個485網絡來實現溫濕參數采集與調節。在文章中，我們給出了各個環節——從嵌入式系統設計到PC端應用的具體方法，這樣有助於設計者在開發應用時作為參考。如果你正在尋找一個創新的解決方案來改善你的工作場所或家庭環境，你可能會對這種技術感到興趣，這種技術可以幫助你保持恒定的溫濕水平，並保護您的物品免受損害。此外，它也可以幫助您識別任何潛在問題，並迅速採取行動以防止損壞或其他負面影響。
