目前,大型基地(如仓库)对其空间内部的温度和湿度参数非常关注,因为这直接关系到其中储存的设备是否能够无腐蚀、完好的被保存。因此,能够自动测量空间内的温湿度并在需要的时候开启风机以控制温湿度是很有必要的。本文提出用分布式系统结合Modbus协议来高稳定、高可靠地收集数据,同时在PC机上利用ACCESS的强大功能分析和处理数据并发出风机指令,从而实现温湿度的自动测控。
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、一台下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单片机会把处理信号通过RS-485总线发送给上位机会。上位机会AT89S52中央控制单元,可进行数据处理与数据储存,并可与PC交互,进而通过该网络驱动风机控制开关通断。
Modbus协议
Modbus协议适用于半双工RS-485总线,该总线上一般可有一个主机关多个从机关,每个从机关分配唯一地址。在工作时,采用命令——应答通讯方式,每一种命令帧都对应着一种应答帧,主机关可以向要访问的一台或多台从机关发出命令帧,然后由地址匹配的一只 从机关进行响应,再向主機发出与命令帧对应的一个或多个应答帧;地址不匹配的一只 从机械不响应该命令帧。这一种问一答模式可以大大提高数据传输正确性。
系统硬件实现
该系统硬件采用一台上位機及若干下位機形成通信网络,从而完成数据收集与存储。上位機主要由AT89S52單片機、通訊模块、存儲模块及狀態指示模块構成,其结构如图所示。而下位機主要由PIC16單片機、溫濕傳感器、一線總線溫濕傳感器接口風力發動組狀態指示模組及通訊模組構成,其结构亦同樣展示於圖中。
系統軟體設計
本系統中的溫濕監測系統軟體能夠採用VB語言開發,並基於Access數據庫進行管理。此軟體具有類似Windows界面的圖形界面與操作方法,因為這樣十分簡單易於操作。該軟體完成了數據收集、系統設置使用者管理數據處理數據顯示歷史數據分析報警設置設備管理輸出報表與圖形顯示等功能,如圖所示。
結束語
本文主要探討通過基于Modbus協議之485網絡來實現溫濕資料采集與控制之具體方法。文章根據項目中具体操作給出了系統硬件嵌入式软件PC软件各個環節之特定實施方法,以便于設計者在開發應用時作為參考。