庫(kù)房作為保管物品的重要場(chǎng)所,如果庫(kù)房的環(huán)境不符合物品的保存條件,尤其諸如保存古籍檔案或中藥類(lèi)庫(kù)房,庫(kù)房?jī)?nèi)的重要物資的存放得不到保障,對(duì)人類(lèi)的生產(chǎn)生活會(huì)造成較大影響。因此,建立監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)保證庫(kù)房的良好環(huán)境顯得尤為重要。隨著傳感器和嵌入式相關(guān)技術(shù)的突破以及通信技術(shù)的創(chuàng)新,相關(guān)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于庫(kù)房監(jiān)控管理。但其仍然面臨著較多問(wèn)題,其中功能單一、效率低下及時(shí)效性差等問(wèn)題較為突出。在此背景下,本文研究了嵌入式系統(tǒng)中主流的Modbus協(xié)議,借助于μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)以及FreeModbus協(xié)議棧,提出了一種基于Modbus協(xié)議的庫(kù)房監(jiān)控系統(tǒng)。首先,本文調(diào)研了國(guó)內(nèi)外對(duì)庫(kù)房環(huán)境的設(shè)計(jì)與管理要求,以及庫(kù)房監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合國(guó)內(nèi)本領(lǐng)域的發(fā)展,制定了項(xiàng)目方案。其次,對(duì)Modbus通信協(xié)議進(jìn)行深入的研究,根據(jù)Modbus協(xié)議的三種模式:RTU、ASCII以及TCP的特性及差別,確定了 RTU模式作為現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控設(shè)備與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,TCP模式作為PC上位機(jī)與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)進(jìn)行以太網(wǎng)通信的傳輸協(xié)議,完成了本系統(tǒng)的通信方案的總體方案制定。接著,根據(jù)系統(tǒng)的整體需求,確定了各子系統(tǒng)的分工,包括數(shù)據(jù)... 

【文章來(lái)源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?Ｍｏｄｂｕｓ通用頓??７??

事務(wù)處理任務(wù)，然后主機(jī)在ＰＤＵ上添加相關(guān)附加域，形成ＡＤＵ。其中包含地址域，??用來(lái)指示從機(jī)地址信息，便于主機(jī)對(duì)從機(jī)進(jìn)行尋址操作。尾部包含檢驗(yàn)碼用來(lái)對(duì)報(bào)??文內(nèi)容進(jìn)行冗余檢驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)正確傳輸。最后，從機(jī)收到主機(jī)請(qǐng)求后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)??行處理，并返回相應(yīng)鄭響應(yīng)幀的ＡＤＵ和ＰＤＵ單元與發(fā)送幀格式相同，數(shù)據(jù)域包??含從機(jī)的處理結(jié)果｜３６＿３８］。若從機(jī)響應(yīng)請(qǐng)求過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)誤，會(huì)生成異常報(bào)文。其包??含一個(gè)異常功能碼和一部分異常碼，異常碼用來(lái)供主機(jī)識(shí)別及完成后續(xù)操作。??Ｍｏｄｂｕｓ事務(wù)處理如圖２．２所示。??－．１?｜功能碼｜數(shù)據(jù)響應(yīng)｜??啟動(dòng)?ｕＶ????！??丨蠢」?＇?￣ｓ執(zhí)行操作１??？?ｔ＃．?Ｉ???一＊一１?啟動(dòng)響／ｊＺ?１??丨于Ｕ?＾??—ｉ接收響ｇ?＾ｉ能碼Ｉ數(shù)據(jù)響應(yīng)Ｉ??Ｉ?？：?「功能碼ｉ數(shù)據(jù)響應(yīng)Ｉ??－Ｑ－ｊ?，一后切谞求■—?１??常＇ｓ執(zhí)丨Ｔ操作ｉ??一－＇一－＾啟動(dòng)響應(yīng)ｉ??應(yīng)?，??：?：??＇｜?ｊ妾哼啊??圖２．２?Ｍｏｄｂｕｓ事務(wù)處理??２．?２．?３?Ｍｏｄｂｕｓ串行鏈路協(xié)議??Ｍｏｄｂｕｓ串行鏈路協(xié)議位于ＯＳＩ模型的第２層，也就是數(shù)據(jù)鏈路層，采丨丨ｊ異步??串口通信。在物理層，Ｍｏｄｂｕｓ串行鏈路協(xié)議可采用ＴＩＡ／ＥＩＡ－４８５或Ｔ丨Ａ／ＥＩＡ－２３２??等物理接口，但一般采用Ｔ丨Ａ／ＥＩＡ４８５物理接口，也就是ＲＳ４８５｜３９］。閣２．３給出／??８??

??穩(wěn)定，部分設(shè)備可支持紅外開(kāi)啟。串口屏，主要實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，包括設(shè)定閾值以及??手動(dòng)開(kāi)啟設(shè)備進(jìn)行環(huán)境的調(diào)節(jié)。而ＬＥＤ屏則滾動(dòng)顯示當(dāng)前最新環(huán)境參數(shù)。??此外，控制器攜帶以太網(wǎng)模塊，通過(guò)以太網(wǎng)總線，將實(shí)時(shí)環(huán)境參數(shù)上傳給遠(yuǎn)程??控制子系統(tǒng)。??遠(yuǎn)程控制子系統(tǒng)是采用Ｃ／Ｓ架構(gòu)的ＰＣ上位機(jī)，運(yùn)用Ｓｏｃｋｅｔ套接字技術(shù)，通過(guò)??以太網(wǎng)與控制器相連，并以ＳＱＬ?Ｓｅｒｖｅｉ？數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存與處理Ｉ％。ＰＣ上位??機(jī)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)房的自動(dòng)與手動(dòng)監(jiān)控、環(huán)境數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢(xún)。??系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖３．１所示。??１?ｒ＾－??以太網(wǎng)??ＰＣ?ｈ位機(jī)??ＩＩ?Ｉ??——Ｌ—］??＠路由器??以太網(wǎng)??［翻器叫丨園控―卜１??！串口屏?ｉ?！串口屏?｜??Ｉ?ＲＳ４８５?＇?，?ＲＳ４８５??１?｜?！?１?｜?Ｉ??？?Ｉ?Ｉ?Ｉ?１???Ｉ?Ｉ?Ｉ??＇｜監(jiān)測(cè)器Ｉ?｜監(jiān)測(cè)器Ｎ?“?，?１…１?｜監(jiān)測(cè)器１?｜監(jiān)測(cè)器Ｎ?｜?，ｒ?｜?：?Ｉ??Ｉ??????Ｊ．Ｌ?Ｌ?Ｉ?Ｉ????????Ｌ?Ｉ??Ｉ???Ｉ＿Ｌ＿１?夕卜?Ｅ?，?｜???ｒ＿Ｌ＿｜?外?Ｅ?，??Ｉ丄丄?ＪＬ?Ｉ?控?Ｄ?｜?ｉ丄?Ｉ?丄?Ｉ?控?Ｄ??Ｉ傳?傳…傳?傳?制?顯■?ｉ傳?傳…傳?傳?制?Ｓ：??，感?感?感?感?模?示?，感?感?感?感?模?示??丨器…器?器…器?塊?屏１丨器…器?器…器?塊?屏?１??．１?Ｎ?Ｉ?Ｎ?＇ｉｌＮＩＮ?１??Ｉ?＿?＿Ｊ?Ｌ＿ｌ?????｜?１?￣?￣?￣￣￣?????｜??Ｌ??

【參考文獻(xiàn)】：
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