基于單片機的水質(zhì)監測系統的設計

1．3 RS485接口模塊
本系統通信采用RS485總線(xiàn)技術(shù)，接口電路采用MAX483E作為收發(fā)器。MAX483E采用單一的5 V電源供電，是適用于工業(yè)現場(chǎng)環(huán)境下RS485通信的低功率收發(fā)器，它包括一個(gè)驅動(dòng)器和一個(gè)接受器。每一個(gè)驅動(dòng)器輸出和接受器輸入都具有保護，能抗15 kV靜電放電，在高達250 kbps速率下可實(shí)現無(wú)誤差的數據傳輸。

2 系統軟件設計
2．1 Modbus通信協(xié)議
設計的水質(zhì)監測系統通信方式是采用RS-485總線(xiàn)的Modbus協(xié)議。Modbus是一種串行通信協(xié)議，此協(xié)議定義了一個(gè)消息結構。在應用層上，Modbus是一個(gè)請求／應答協(xié)議，并且提供功能碼規定的服務(wù)。Modbus分為兩種傳輸模式，ASCII和RTU模式。Modbus協(xié)議在一個(gè)網(wǎng)絡(luò )上的所有設備，都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數，本系統的數據通信模式采用RTU模式。
2．2 監測系統軟件流程
上電后，上位機主動(dòng)發(fā)送握手幀給下位機。如果連接正確，上位機會(huì )收到下位機的握手應答幀，收到后進(jìn)入正常的通訊模式。如果收不到或者出錯，上位機在連續發(fā)送10次后產(chǎn)生報警信息，說(shuō)明通信出故障了。在正常的通信模式，上位機根據地址依次查詢(xún)各監測機的狀態(tài)，當監測機處于聯(lián)機狀態(tài)時(shí)，則發(fā)送操作指令，否則轉去查詢(xún)下一臺監測機的聯(lián)機狀態(tài)。在監測系統平臺上，軟件流程圖如圖5所示。

2．3 監測系統地址確認
主從機在進(jìn)行數據通信之前，需要進(jìn)行地址確認，目的就是讓上位機知道采集的水質(zhì)參數來(lái)自哪一個(gè)監測系統。
上位機首先發(fā)送地址編號到所有監測系統，各監測系統核對地址，若地址不匹配，就繼續等待上位機的呼叫，若地址匹配，則向上位機發(fā)送應答地址。

3 結束語(yǔ)
本文結合單片機技術(shù)和RS485總線(xiàn)技術(shù)實(shí)現了對多點(diǎn)水質(zhì)進(jìn)行監測，在實(shí)驗調試中驗證了本系統采集數據的準確性和通信的可靠性。本系統具有較強的實(shí)用性和可擴展性，而且系統穩定可靠，功耗較低，易于實(shí)現，具有一定的應用價(jià)值。