基于单片机的水质监测系统的设计

1．3 RS485接口模块
本系统通信采用RS485总线技术，接口电路采用MAX483E作为收发器。MAX483E采用单一的5 V电源供电，是适用于工业现场环境下RS485通信的低功率收发器，它包括一个驱动器和一个接受器。每一个驱动器输出和接受器输入都具有保护，能抗15 kV静电放电，在高达250 kbps速率下可实现无误差的数据传输。

2 系统软件设计
2．1 Modbus通信协议
设计的水质监测系统通信方式是采用RS-485总线的Modbus协议。Modbus是一种串行通信协议，此协议定义了一个消息结构。在应用层上，Modbus是一个请求／应答协议，并且提供功能码规定的服务。Modbus分为两种传输模式，ASCII和RTU模式。Modbus协议在一个网络上的所有设备，都必须选择相同的传输模式和串口参数，本系统的数据通信模式采用RTU模式。
2．2 监测系统软件流程
上电后，上位机主动发送握手帧给下位机。如果连接正确，上位机会收到下位机的握手应答帧，收到后进入正常的通讯模式。如果收不到或者出错，上位机在连续发送10次后产生报警信息，说明通信出故障了。在正常的通信模式，上位机根据地址依次查询各监测机的状态，当监测机处于联机状态时，则发送操作指令，否则转去查询下一台监测机的联机状态。在监测系统平台上，软件流程图如图5所示。

2．3 监测系统地址确认
主从机在进行数据通信之前，需要进行地址确认，目的就是让上位机知道采集的水质参数来自哪一个监测系统。
上位机首先发送地址编号到所有监测系统，各监测系统核对地址，若地址不匹配，就继续等待上位机的呼叫，若地址匹配，则向上位机发送应答地址。

3 结束语
本文结合单片机技术和RS485总线技术实现了对多点水质进行监测，在实验调试中验证了本系统采集数据的准确性和通信的可靠性。本系统具有较强的实用性和可扩展性，而且系统稳定可靠，功耗较低，易于实现，具有一定的应用价值。