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基于Modbus-RTU的库房环境实时监控系统的设计与实现
随着科技的发展，人们对于环境监测系统的需求越来越高。库房是一种储存货物的重要场所，对于库房内的环境监测具有重要意义。本文基于Modbus-RTU通讯协议，设计了一种库房环境实时监控系统，并进行了系统的实现和测试。
一、系统设计
1.系统功能
该库房环境实时监控系统具有以下功能：
-实时感知环境监测数据，包括温度、湿度、氧气浓度等变量；
-通过采集数据分析环境变化，判断库房是否适宜进行货物储存；
-自动上传数据至云端，对监控数据进行统计分析并实现数据可视化。
2.单元设计
该系统中单元包括传感器模块、数据采集模块、控制模块、通信模块和显示模块等。
-传感器模块：通过安装在库房内的各种传感器，获取温度、湿度、氧气等环境变量数据。
-数据采集模块：通过采集控制模块传输的数据，对环境变量数据进行处理和分析。
-控制模块：对传感器模块和通信模块进行控制和管理。
-通信模块：通过Modbus-RTU通信协议实现单元之间的数据传输和控制。
-显示模块：对采集到的环境变量数据进行显示。
二、系统实现
1.系统硬件设计
该系统硬件采用STM32F103开发板作为主控芯片，多路模拟信号输入采样，Max485芯片实现Modbus-RTU通讯协议，LCD12864液晶显示屏进行数据展示，环境参数采集支持通过串口、ADC信号采集等多种方式。
2.系统软件设计
系统软件设计包括应用程序和驱动程序两部分。应用程序采用Keil+C51编写，主要功能包括模拟驱动程序的编写、Modbus-RTU通讯协议解析、环境参数数据处理等。驱动程序主要实现Max485芯片的串口驱动和AD转换模块的驱动。
三、系统测试
为了验证系统的正确性和稳定性，进行了如下测试。
1.单元调试
首先进行单元调试，将传感器模块和通信模块分别进行连接和操作，观察数据采集和传输是否正常，并通过液晶显示屏进行数据展示。
2.功能测试
为了测试系统的功能是否正常，进行了数据的采集和上传测试。对温度、湿度和氧气数据进行实时采集，通过串口和网口将数据上传至云端。
3.性能测试
为了测试系统的性能，进行了电源稳定性、串口和Modbus-RTU通讯稳定性、环境变量采集精度和公差范围测试等。
四、总结
该库房环境实时监控系统通过Modbus-RTU通讯协议进行数据采集和传输，实现了对库房环境变化的实时监控和数据处理分析。经过测试，该系统响应速度快、数据传输稳定，可为库房管理员提供实时环境监测，为库房环境安全提供保障。