基于Modbus协议的自然环境温湿度测控系统设计与CAN通讯报文含义解析
在大型仓库或类似场所，维持空间内的温度和湿度参数至关重要，因为这对存储设备的安全性直接影响。自动监测并控制温湿度对于保障设备无腐蚀、完好保存至关重要。本文提出了一种结合分布式系统和Modbus协议的高稳定、高可靠数据收集方案，并在PC机上利用ACCESS功能分析处理数据并发出风机指令，以实现自动化温湿度监控。
系统构成
该系统是一种传感器立体分布式测控系统，由PC主机、上位机、一台下位机以及若干个下位机组成。它们通过RS485通信方式和Modbus协议构建工业级485网络，与风机、打印机等硬件设备相连。下位机采用一线总线（12wireinter2face）温度传感器和shtll湿度传感器精确采集温湿度信号，然后由PIC16单片机会通过RS-485总线发送给上位机，上位机会将处理后的信号发送到PC主机关联。此外，图1展示了整个系统框图。
Modbus协议
Modbus适用于半双工RS-485总线，它支持一个主站和多个从站，每个从站有唯一地址。它使用命令——应答通信模式，其中每个命令帧都对应一种应答帧。如果地址不匹配，从站不会响应命令帧，这样可以提高数据传输的准确性。
系统硬件实现
该系统主要由一台上位机和多台下位机构成通信网络，用于收集和存储数据。上位机会采用AT89S52单片机、通讯模块、存储模块及状态指示模块；下位机会采用PIC16单片机、温度/湿度传感器、风力控制单元及状态指示模块，其结构如图3所示。而图4展示了基于Modbus协议的485通讯网络结构。
系统软件设计
本项目中，温湿度监测软件可以使用VB语言开发，并依赖于Access数据库进行管理。这使得操作简便且易于理解其功能，如：用户管理（添加删除用户）、设置（设定温度/湿度参数）、交互（读取上方存储数据）、处理（进行校验与错误纠正）、显示（显示采集到的信息），历史分析等。在这里，我们还可以查询特定时间段内平均温度或某天某时刻的具体值，以及查看历史记录曲线并生成报表，如图5所示。
5 结束语
文章详细阐述了如何利用基于Modbus协议的485网络来实现在自然环境中的温湿度采集与控制。本文提供了各环节具体方法供设计者参考，以便更好地开发应用程序。
