基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计探索现场总线技术在自然环境中的应用特点
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单片机来把处理的信号通过RS-485总线发送给上位机会。在这种设计中，上位机会将接收到的数据进行进一步处理，并与PC交互，以便于更深入地分析这些数据。
Modbus协议
Modbus协议适用于半双工的RS-485总线。这类网络通常由一个主站（master）与多个从站（slave）组成，每个从站都分配了唯一地址。在命令——应答模式下，工作时每一种命令帧都对应着一种应答帧，主站可以向要访问的一台或多台从站在发出命令帧后，由地址匹配的一个或多个从站在响应，再向主站发出与命令帧对应的是两种类型：读取寄存器或者写入寄存器。
系统硬件实现
该系统硬件采用了一种结构，其中包括一个中央控制单元AT89S52，以及几个独立的小型计算单元，即每个基准点具有自己的微控制单元，如PIC16F877A，它们负责接收来自各自传感器输入信号，并通过RS-485通讯模块将它们转换为数字信息，这些数字信息随后被送往远程位置，以供实时监视和记录。此外，每个基准点还拥有一个状态指示模块，用以显示当前操作状态。
系统软件设计
本项目中的软件部分主要涉及到用户界面编程，而不是直接开发嵌入式代码。这意味着所有复杂任务，如调试、优化以及错误检测，都可以在相对安全且易于操作的人类计算平台完成。我们的目标是在尽可能简洁的情况下提供足够灵活性，使得用户能够根据实际需求调整程序逻辑。此外，我们也考虑到了扩展性，以便未来的升级或新的功能添加不至于导致整个架构崩溃。
5 结束语
本文详细介绍了基于Modbus协议建立的大型基础设施环境内维护温度与湿气水平所需遵循的一系列步骤。文章展示了如何根据具体项目要求，将硬件设计、嵌入式软件开发以及数据库管理整合起来，最终形成一个功能全面的智能监控解决方案，为工程师提供了宝贵资源参考。
