许军华

[摘 要]介绍了采用RS485总线为发射机房构建温湿度检测控制系统，并给出了相关的软硬件的设计流程和主要器件的选型，制定了上位机PC与下位机之间的通信协议，从而使上位机能够发送命令至下位机并自动采集下位机数据，保证了系统的高速信息交换和数据采集，提高了系统的可靠性。

[关键词]RS485；温度传感器；LTM-8003；湿度传感器

中图分类号：TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）14-0265-01

1 前言

环境的温湿度对发射机的日常工作运行及相关电子元器件的寿命有很大的影响，为了确保发射机安全播音，所以需要需要时时检测并控制发射机房的温湿度。传统的温测系统温度采集点多，难于维护；模拟信号在传输过程中易损耗，影响采集精度，且距离较近，不适合远程通信；价格昂贵。为此，本文探讨了采用RS485串口通信构成的主从式网络监控系统，即由一台上位机（PC机）与多台下位机所构成，利用了PC丰富的软硬件资源和强大的计算机数据库处理分析能力，为机房温湿度检测提供人机界面友好的操作控制平台。

2 系统的总体设计与介绍

从工程实用的角度出发，充分考虑发射机房具有干扰和辐射性的特点，采用LTM-8003模块作为温湿度系统的温测模块。运用在二级总线通讯结构，上位PC机通过RS232接口与RS485总线相连，再通过RS485总线连接测温模块，测温模块上挂接测温电缆，测温电缆上连结温度传感器【1、2】。同时，上位机提供了功能齐全的强大的数据库支持软件。用户可以通过上位机轻松实现与测温模块的通讯，不需到现场就可随时获取温湿度的检测数据。其系统的原理框图如图1所示：

3 主要硬件的选型

本系统在硬件设计方面，充分考虑了模块的实时性和实用性，选用能够实现温度数据网络化的采集的DS18B20作为数字化传感器。即下位机使用DS18B20数字化温度传感器，从采集速度和传输距离考虑，可采用3芯加强型电缆（抗拉力200kg以上，耐熏蒸，长度可达200M，甚至更长）。在机房内采用DALLAS的数字式温度传感器芯片DS18B20，测量温度范围为-55°C---+125°C，在-10---+85°C范围内精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大减少了系统的电缆数，提高了系统的稳定性和抗干扰性【3】。另外本系统选用HM1500电压输出湿度传感器作为机房监控系统的湿度传感器，其优点为带防护棒状封装，高可靠性与长时间稳定性，具有较强的抗干扰性。

4 软件的主要设计流程

系统在软件程序设计上遵循“自顶而下，逐步求精”的结构化设计原则，先将任务层次化，然后对每一层再逐步细化，每一层实现的功能都是独立的，彼此间影响较少。所设计的系统主要完成两大部分任务：测量模块任务和上位机监管任务。测量模块任务又包括数据采样、数据计算、串行通信等子任务【4】。测量模块的主程序如图2所示，测量模块程序是一个闭环程序，除初始化程序外，程序还在采样、计算、串行数据发送三个过程之间循环进行。

上位机软件控制系统通过串口和通讯控制站进行通讯，采集低层分机的数据。此系统可采用VB进行编程，实现的主要功能有：发送检测温湿度的命令；处理接收到的数据，提取温湿度数据；将数据存入数据库并以各种图形化方式进行显示。

5 小结

本文所述系统采用了二级总线通讯结构，通讯控制站与上位机之间进行串行通讯采用RS232通信协议，整个系统具备抗干扰能力强，数据通讯速度快，容量大的特点。同时，系统采用了多级RS485通讯协议，因此成本低，安装方便，维护方便，可靠性高。系统上位机软件功能齐全，系统实用性强，可靠性好，它不仅可以应用于发射机房温湿度的监控，也可推广到其他环境的监控领域，因此具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 杨旭雷，张浩.基于RS-485总线的测控系统串行通信协议及软硬件实现[M].北京：电气自动化设计，2002：28-31.

[2] 周海峰，赵春宇，陈大跃.基于RS485的种子处理成套设备的网络控制设计[J].测控技术，2004，23（12）：48-49.

[3] 罗文广，陆子杰.基于单总线的多点温度测量技术[M].北京：传感器技术，2002：47-50.

[4] 韩世进，张乐年.基于RS485的多路数据采集系统[J].现代电子技术，2007（11）：14-15.