基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计探索自然环境中的总线技术应用
在自然界中，温湿度的参数对于许多生物体来说至关重要。因此，对于需要长期储存设备的大型基地，如仓库，其内部温度和湿度的监控尤为关键。这不仅关系到设备是否能够无腐蚀、完好地被保存，而且对物品质量也产生深远影响。为了解决这一问题，本文提出了一种基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统。
该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)温度传感器来精确采集温湿度信号，并应用PIC16单片机将处理后的信号通过RS-485总线发送给上位机。上位机是采用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多个从机会，每个从机会分配唯一地址。在命令——应答模式下，每一种命令帧都对应着一种应答帧，这种一问一答形式可以大大提高数据传输正确性。标准的Modbus协议为命令帧定义了许多功能代码，不同功能码要求从机会进行不同的响应。
本系统硬件采用了一台上位机和若干台下位机关构成通信网络，从而完成数据收集和存储，上位机构由AT89S52单片微处理器、通讯模块、存储模块、状态指示模块组成；下位机构主要由PIC16单片微处理器、温度传感器、高低压力气象站（包括相对湿度计）、风速/方向仪及其他必要设备组成。
软件方面，本系统中温湿度监测软件可以采用VB语言开发，并基于Access数据库进行管理，其特点类似于Windows图形界面操作方法，因而十分简单易操作，完成了如用户管理、系统设置等功能。此外，还支持历史数据分析报警设置输出报表等多项功能，使得用户能够更方便地管理与查看历史记录信息，以此保证产品质量安全。
综上所述，本文阐述了如何利用Modbus协议结合分布式结构高效稳定地收集并分析空间内温度与湿度信息，为大型基地提供自动化监测与控制解决方案，加强了其在自然环境中的应用实用性。
