基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计适用于物品存储场景的CAN现场总线应用
。该系统采用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。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。
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与多个从设备通讯，每个从设备分配唯一的地址。工作时采用命令——应答的通讯方式，每一种命令帧都对应着一种应答帧，主机会话可以向要访问的从设备发出命令帧，然后由地址匹配的从设备进行响应，再向主会话发出发出与命令帧对应的应答帧；地址不匹配的从设备不响应该命令帧。
标准的Modbus协议为命令帧定义了许多功能代码，不同功能代码要求不同的操作。在数据传输中，一般希望在较短时间内尽可能扩大数据量，因此，大多数应用都倾向于使用RTU模式。在消息中，从设备地址表明该命令帧由哪个从设备接收，功能码则指明如何作出响应，寄存器起始地址告诉哪些寄存器需要读取，而寄存器数指定连续读取多少个寄存器值。最后，以CRC校验码保证数据准确性。
硬件实现中，上位机主要由AT89S52单片机、通讯模块、存储模块、状态指示模块组成，而下位机会有PIC16单片机、温度传感器、湿度传感器、高低温报警控制单元，以及其他必要部件。这两种类型的心智结构如图1所示，其余连接结构见图4。
软件设计部分利用VB语言开发，并基于Access数据库管理本系统中的监测信息。本软件界面简洁易用，其主要功能包括用户管理（用户添加删除密码设置权限）、系统设置（参数设定）、数据交互（软件与硬件之间数据交流）、数据处理（备份分析报警开关风扇等）及历史分析显示等。此外，还包含输出报表和图形显示功能，使得整个监测过程更加高效且便捷，如图5所示其框架结构。
综上所述，本文旨在提供一个通过基于MODBUS协议结合CAN现场总线技术实现物品仓库温湿度自动监控控制系统方案，该方案既提高了监控效率，又降低了成本，为不同行业提供了一套稳定可靠的大型基地环境控制解决方案。