基于單片機的水質監測系統的設計

1．3 RS485接口模塊
本系統通信采用RS485總線技術，接口電路采用MAX483E作為收發器。MAX483E采用單一的5 V電源供電，是適用于工業現場環境下RS485通信的低功率收發器，它包括一個驅動器和一個接受器。每一個驅動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速率下可實現無誤差的數據傳輸。

2 系統軟件設計
2．1 Modbus通信協議
設計的水質監測系統通信方式是采用RS-485總線的Modbus協議。Modbus是一種串行通信協議，此協議定義了一個消息結構。在應用層上，Modbus是一個請求／應答協議，并且提供功能碼規定的服務。Modbus分為兩種傳輸模式，ASCII和RTU模式。Modbus協議在一個網絡上的所有設備，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，上位機主動發送握手幀給下位機。如果連接正確，上位機會收到下位機的握手應答幀，收到后進入正常的通訊模式。如果收不到或者出錯，上位機在連續發送10次后產生報警信息，說明通信出故障了。在正常的通信模式，上位機根據地址依次查詢各監測機的狀態，當監測機處于聯機狀態時，則發送操作指令，否則轉去查詢下一臺監測機的聯機狀態。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
主從機在進行數據通信之前，需要進行地址確認，目的就是讓上位機知道采集的水質參數來自哪一個監測系統。
上位機首先發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，則向上位機發送應答地址。

3 結束語
本文結合單片機技術和RS485總線技術實現了對多點水質進行監測，在實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用性和可擴展性，而且系統穩定可靠，功耗較低，易于實現，具有一定的應用價值。