基于Modbus协议的自然环境空间分布式温湿度测控系统设计与十种现场总线技术比较分析
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系统构成
本文提出了一种基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。该系统使用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。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开关的通断。
Modbus协议
Modbus协议适用于半双工的RS-485总线。这种通信方式可以大大提高数据传输的正确性。标准的Modbus协议为命令帧定义了许多功能代码，不同的功能代码要求从设备进行不同的响应。
系统硬件实现
该系统硬件采用一台上位机和若干台下位机会构成通信网络，从而完成数据收集和存储。这包括AT89S52单片机会作为上位机构造，而PIC16单片机会作为下位机构造；还包括温度传感器、湿度传感器、风機控制單元等其他硬件设备。
系统软件设计
本系统中的温湿度监测软件可采用VB语言开发，并基于Access数据库管理。在图形界面中提供了用户管理、系统设置、用户权限管理等多项功能。此外，还有对历史数据分析能力，如查看每年/月/天平均温度或某日某时温度及湿度查询，以及历史曲线观察及报表打印等功能。
5 结束语
本文讨论了如何通过基于Modbus协议的485网络实现温湿度采集与控制，以供设计者在开发应用时作参考。
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