基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计与CAN总线介绍适用于物品存储场景

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  • 2025年01月26日
  • 系统构成 该温湿度测量控制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)温度传感器来和shtll湿度传感器精确地采集温湿度信号

基于Modbus协议的空间分布式温湿度测控系统设计与CAN总线介绍适用于物品存储场景

系统构成

该温湿度测量控制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關的通斷。

Modbus协议

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,每个从设备分配唯一地址。在工作过程中,采用命令——应答的一种通讯方式,每一种命令帧都对应着一种应答帧,当主设备向要访问到的从设备发出命令帧后,由地址匹配相应的地面进行响应,再向发起者返回与命令帧对应的是响应帧;地址不匹配的地面不响应该命令帧。这样的问答交流模式可以大大提高了数据传输准确性。

系统硬件实现

本系统硬件主要由两部分组成:即PC端软件部署所需环境,以及嵌入式微控制器平台(如ARM, PIC等)。在硬件层面,它们通常需要支持以下几个方面:

串口通信模块,如UART或SPI接口。

数据存储模块,如EEPROM或SD卡。

通用输入输出(GPIO)以便于扩展功能。

系统软件设计

本文中的软件开发将会基于Windows平台,以VB.NET作为编程语言开发,这使得程序更加用户友好且易于维护。此外,将数据库管理工具Access集成到整个项目中,使得数据管理更为灵活有效。

5 结束语

最后,本文讨论了如何利用Modbus协议结合CAN总线技术建立一个高效、稳定且具有广泛应用前景的人物品自动化监控及环境调节解决方案。这项技术对于各种商业仓库、物流中心或者任何需要精确监控气候条件的地方都是非常有用的参考案例。在实际操作中,可以根据具体需求进一步优化设计,以达到最佳效果。