基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计应用现场总线技术200例在物品场景中的实践
基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计，结合现场总线技术200例在物品场景中的应用实践
目前，大型仓库对其内部温度和湿度参数的监控至关重要，因为这直接关系到储存的设备是否能够无腐蚀、完好地被保存。因此，自动测量空间内温湿度并在需要时开启风机以控制环境是非常必要的。本文提出利用分布式系统与Modbus协议来高稳定、高可靠地收集数据，同时在PC机上通过ACCESS强大功能分析处理数据并发出风机指令，从而实现温湿度自动测控。
系统构成
该温湿度测量控制系统是一种传感器立体分布式测控系统，它采用PC主机、一台上位机以及多台下位机来实现主从通信，并使用RS485通信方式和Modbus协议组成工业级485网络。然后再加上风机等设备，从而构成了一个完整的系统用于对基地温度和湿度参数进行监测和控制。下位机采用一线总线(12wireinter2face)温度传感器及SHTLL-2C型模拟输出 湿度传感器精确采集温湿信号，并由PIC16单片机处理后通过RS-485总线发送给上位机。上位机采用AT89S52中央控制单元，可进行数据处理、存储，并与PC交互，进而通过网络驱动风机会通断。
Modbus协议
Modbus适用于半双工RS-485总线，该总线通常有一个主站和多个从站，每个从站分配唯一地址。在工作过程中，命令应答模式提供了正确性保证：每种命令帧都对应一种应答帧；主站向特定地址发出的命令帧，由匹配地址响应；未匹配地址不响应。这一问一答方式提高了数据传输准确性。
系统硬件实现
该硬件采用了一台上位机和若干下位机构成通信网络，以完成数据收集存储任务。
上位機主要由AT89S52單片機、通訊模組、儲存模組、狀態指示模組構成。
下位機主要由PIC16單片機、溫濕傳感器（DS18B20）、風機開關電路（LM324）與狀態指示模組構成。
系統軟體設計
系統軟體可以使用VB語言開發，並基於Access資料庫進行管理。此軟體具有Windows圖形界面操作方便易用，其主要功能包括：
資料收集：從各個傳感器讀取數據。
系統設定：設置溫濕參數，如溫濕傳感器地址等。
用戶管理：添加刪除用戶，以及修改密碼與權限設定。
資料處理：處理讀取到的數據並判斷是否需啟動風扇。
資料顯示：根據需求展示采集到的溫濕數據。
結束語
本文詳細介紹了通過Modbus協議實現溫濕測量與控制方法，並且給出了系統硬件嵌入式軟體PC端應用軟體等各個環節的具體實現方法，以供設計者參考。