庫房作為保管物品的重要場所,如果庫房的環(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庫房,庫房內(nèi)的重要物資的存放得不到保障,對人類的生產(chǎn)生活會造成較大影響。因此,建立監(jiān)控系統(tǒng)來保證庫房的良好環(huán)境顯得尤為重要。隨著傳感器和嵌入式相關技術的突破以及通信技術的創(chuàng)新,相關技術已經(jīng)應用于庫房監(jiān)控管理。但其仍然面臨著較多問題,其中功能單一、效率低下及時效性差等問題較為突出。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)議的庫房監(jiān)控系統(tǒng)。首先,本文調(diào)研了國內(nèi)外對庫房環(huán)境的設計與管理要求,以及庫房監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀,結(jié)合國內(nèi)本領域的發(fā)展,制定了項目方案。其次,對Modbus通信協(xié)議進行深入的研究,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)場監(jiān)控設備與數(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上位機與數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)進行以太網(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)... 

【文章來源】：華中師范大學湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１?Ｍｏｄｂｕｓ通用頓??７??

事務處理任務，然后主機在ＰＤＵ上添加相關附加域，形成ＡＤＵ。其中包含地址域，??用來指示從機地址信息，便于主機對從機進行尋址操作。尾部包含檢驗碼用來對報??文內(nèi)容進行冗余檢驗，確保數(shù)據(jù)正確傳輸。最后，從機收到主機請求后，對數(shù)據(jù)進??行處理，并返回相應鄭響應幀的ＡＤＵ和ＰＤＵ單元與發(fā)送幀格式相同，數(shù)據(jù)域包??含從機的處理結(jié)果｜３６＿３８］。若從機響應請求過程中發(fā)生錯誤，會生成異常報文。其包??含一個異常功能碼和一部分異常碼，異常碼用來供主機識別及完成后續(xù)操作。??Ｍｏｄｂｕｓ事務處理如圖２．２所示。??－．１?｜功能碼｜數(shù)據(jù)響應｜??啟動?ｕＶ????！??丨蠢」?＇?￣ｓ執(zhí)行操作１??？?ｔ＃．?Ｉ???一＊一１?啟動響／ｊＺ?１??丨于Ｕ?＾??—ｉ接收響ｇ?＾ｉ能碼Ｉ數(shù)據(jù)響應Ｉ??Ｉ?？：?「功能碼ｉ數(shù)據(jù)響應Ｉ??－Ｑ－ｊ?，一后切谞求■—?１??常＇ｓ執(zhí)丨Ｔ操作ｉ??一－＇一－＾啟動響應ｉ??應?，??：?：??＇｜?ｊ妾哼啊??圖２．２?Ｍｏｄｂｕｓ事務處理??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，部分設備可支持紅外開啟。串口屏，主要實現(xiàn)人機交互，包括設定閾值以及??手動開啟設備進行環(huán)境的調(diào)節(jié)。而ＬＥＤ屏則滾動顯示當前最新環(huán)境參數(shù)。??此外，控制器攜帶以太網(wǎng)模塊，通過以太網(wǎng)總線，將實時環(huán)境參數(shù)上傳給遠程??控制子系統(tǒng)。??遠程控制子系統(tǒng)是采用Ｃ／Ｓ架構(gòu)的ＰＣ上位機，運用Ｓｏｃｋｅｔ套接字技術，通過??以太網(wǎng)與控制器相連，并以ＳＱＬ?Ｓｅｒｖｅｉ？數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存與處理Ｉ％。ＰＣ上位??機可以實現(xiàn)對庫房的自動與手動監(jiān)控、環(huán)境數(shù)據(jù)存儲與查詢。??系統(tǒng)總體架構(gòu)設計如圖３．１所示。??１?ｒ＾－??以太網(wǎng)??ＰＣ?ｈ位機??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)測器Ｉ?｜監(jiān)測器Ｎ?“?，?１…１?｜監(jiān)測器１?｜監(jiān)測器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】：
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[6]基于Modbus TCP/IP協(xié)議的地鐵信號設備電源遠程監(jiān)控系統(tǒng)[D]. 魏洋.西南交通大學 2018
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本文編號：3441460