计算机通信网络作业.doc

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1、基于RS485总线的温湿度检测系统摘要温湿度在工农业生产活动中扮演着重要的角色。本文介绍了利用RS485总线为多节点温湿度检测构建的主从式网络监控系统结构，及相关的软硬件设计。关键词：RS485总线；温湿度检测；通信协议AdesignofRS-485CommunicationNetofSystemoftemperatureandhumidityAbstract:temperatureandhumidityplaysaimportantrolesintheagricultureandindustry.Thisarticledescribesth

2、euseofRS485busformult-nodemeasureoftemperatureandhumiditybuildingmaster-slavenetworkmonitoringsystemarchitecture,andrelatedhardwareandsoftwaredesign.Keywords：RS485;measureoftemperatureandhumidity;Systemoftemperatureandhumidity0引言:温度湿度与人类密切相关。人们的日常生活和工业生产活动、档案管理、以及动植物的生产和生存，

3、都与周围环境的温度、湿度息息相关。传统温湿度检测采用水银温度湿度计进行检测，缺点是无法实现电子化记录。随着电子技术的发展，温湿度传感器，如热电偶、热电阻湿度等模拟传感器，其输出信号为模拟信号，需要对其输出的模拟信号进行线性化处理，因此模拟传感器在使用上后续电路处理较为麻烦，同时也需要对传感器进行标定。为克服这一缺陷，数字温湿度传感器诞生数字温湿度传感将温湿度信息直接用数字量输出，其在出厂前就校验完毕，用户使用时无需对其进行校验，温湿度数字传感器在温湿度监测中应用更为方便。当温湿度监测点位较多时，常采用集散控制系统。在传输路径上常采用有线网络和

4、无线网络两种传输方式，无线监测具有运行(或者建设)费用较高特点。有线485总线是一种广泛应用工业监测领域的串行总线，其控制方式采用主从控制模式，易实现与其他设备的互联。本文提出了基于RS485总线的温湿度在线监测系统，介绍了温湿度度监测系统的组成，温湿度采集方式及其算法，Modus协议构成。1硬件方案设计系统为两级结构,包括下位机及上位机。下位机由单片机和温湿度传感器组成,主要完成环境温湿度的采集与处理，并通过总线进行数据传递,每个下位机都有唯一的地址。上位机由PC机担任，主要承担数据的读取、报警阈值的设定,实现对各温室的统一管理。系统的结构

5、如图所示。图1系统结构图下位机即前端采集系统由微处理器、温湿度传感器、显示电路、报警电路及通信接口组成，主要完成温湿度采集、、显示、超限报警功能,其结构如图2所示。图2下位机系统结构温度传感器采用美国DALLAS公司最新推出的DS18B20可编程单线数字式温度传感器。它测温范围-55℃—+l25℃，达到了预期的性能指标，能够直接读出被测温度并可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位分辨率的数字值读数方式，相对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和O.0625℃。直接输出12位数字量，精度高，便于数据处理。其体积小，结构简单

6、，只需一根总线与单片机相连，并可串接多个传感器，温度采集节点可以根据需要随时增加或者减少，无需重新布置。测量湿度的传感器有普通型湿度传感器和集成湿度传感器，其中普通型主要指湿敏电阻、湿敏电容、电解质离子型湿敏元件、光强型湿敏元件等，而集成湿度传感器包括线性电压输出式、线性频率输出式和频率/温度输出式。本设计湿度测量部分采用基于独特工艺的电容元件，HSI101相对湿度传感器，其体积小巧，具有高可靠性和长时间稳定性，精度高，反应时间快，测温电路连接简单。2通信电路的设计温湿度采集终端采用485总线，其接口电路如图3所示。为保障485通讯总线的可靠

7、性和抗干扰能力，将MCU电源和485总线电源进行隔离，采用5V转换5V的DC/DC转换电源IB0505BL；MCU与总线接口芯片之间的控制采用光电隔离，在485总线端，采用短路保护和防雷管和瞬态抑制二极管构成过压保护电路，可以有效防止通讯线路受到雷击和强电磁干扰而破坏通讯线路的情况。图3，通信电路的设计3RS-232与RS-485间的转换电路1.RS-232串行接口RS-232通讯接口[13]是一种标准化的串行接口，是为远程通讯连接终端设备DTE(DataTerminalEquipment)与数据通讯设备DCE(DataCommunicati

8、onEquipment)定义的物理接口。RS-232最初只用在微机中支持调制解调器和打印机连接，由于通信接口与设备制造厂商都生产与RS-232兼容的通信设备，因此它