基于Modbus总线的室内通风监控系统
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2．1．1 Modbus通信接口电路设计
通信电路采用ADM2587E与LPC2138串口连接实现基于RS485的Modbus协议通信，ADM2582E是具备±15kV ESD保护功能的完全集成式隔离数据收发器，适合用于多点传输线路上的高速高效通信。该芯片单个封装内集成了一个三通道隔离器、一个三态差分线路驱动器、一个差分输入接收机和一个isoPower DC／DC转换器，采用5V或3．3V单电源供电，从而实现了完全隔离的基于RS-485的Modbus通信解决方案。ADM2587E与LPC2138接口电路如图3所示。本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/148168.htm
2．1．2 风速传感电路设计
风速传感电路包括传感器电路和信号调理电路两部分。风速传感器安装在排风／补风口，传感器上内置有两个温敏二极管D1、D2，D1和发热电阻由导热膏连在一起，电阻通电发热，风量吹向电阻起到一定的散热作用，电阻通过导热膏将此风速下的发热量传递给D1，D1导通特性发生变化，D2作为无热量传导的固定参照。由于获取当前风速需要D1、D2的电压差作为参数，且D1、D2传导的电压信号较微弱，故采用信号调理电路通过运放放大后使两路电压作差送入LPC2138的A／D接口。FS2与FS3之间的温度差是风速的函数，由此可计算出对应的风速。传感器电路如图4所示。
2．1．3 其他外围电路
其他外围电路主要有驱动电路、报警电路、输入电路、存储电路、显示电路以及其他的传感器电路。
键盘和LED灯电路采用的是Philips的GPIO扩展芯片PCA9555D与主控芯片连接，最高可扩展16路通过GPIO口，可以直接驱动LED闪烁，节省了主芯片的GPIO口，通过I2C总线与主芯片通信。
存储电路和复位电路采用CAT1025芯片实现。CAT1025是基于微控制器系统的存储器和电源监控的完全解决方案，它利用低功耗CMOS技术将2kbit的串行EEPOM存储器和带掉电保护的系统电源监控电路集成在一起。存储器采用400kHz的I2C总线接口。
传感电路除了风速传感电路外，还有以下几种传感器连接入主电路：1)人体传感器，通过人体传感器可以检测到人员是否进入工作区。 2)通风柜窗移传感器，采用滑动阻尼变阻器法，监测窗开度的大小。
显示电路中显示屏采用12864 LCD。报警电路的蜂鸣器是通过PWM2端口输出PWM信号来控制其蜂鸣报警。
2. 2 软件设计
程序设计采用ARM公司的集成开发环境Keil。设计中采用主程序与终端服务程序相结合的方法。系统主程序流程图如图5所示。首先进行初始化，包括端口、A／D(初始化后立即进行转换)、LCD、Modbus模块等的初始化。Modbus模块初始化包括波特率、Modbus协议的初始化。所有控制器以及上位机的波特率必须相同，本文中波特率设定为9600bps。
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