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库房作为保管物品的重要场所,如果库房的环境不符合物品的保存条件,尤其诸如保存古籍档案或中药类库房,库房内的重要物资的存放得不到保障,对人类的生产生活会造成较大影响。因此,建立监控系统来保证库房的良好环境显得尤为重要。随着传感器和嵌入式相关技术的突破以及通信技术的创新,相关技术已经应用于库房监控管理。但其仍然面临着较多问题,其中功能单一、效率低下及时效性差等问题较为突出。在此背景下,本文研究了嵌入式系统中主流的Modbus协议,借助于μC/OS-Ⅱ实时操作系统以及FreeModbus协议栈,提出了一种基于Modbus协议的库房监控系统。首先,本文调研了国内外对库房环境的设计与管理要求,以及库房监控系统的发展现状,结合国内本领域的发展,制定了项目方案。其次,对Modbus通信协议进行深入的研究,根据Modbus协议的三种模式:RTU、ASCII以及TCP的特性及差别,确定了 RTU模式作为现场监控设备与数据处理子系统的数据传输协议,TCP模式作为PC上位机与数据处理子系统进行以太网通信的传输协议,完成了本系统的通信方案的总体方案制定。接着,根据系统的整体需求,确定了各子系统的分工,包括数据采集、数据处理以及远程控制三大子系统。其核心分别为监测器、控制器以及PC上位机。监测器和控制器作为现场设备,经过比较选取了以Cortex-M3处理器为核心,并依据其外设接口及引脚排布,选取了传感器类型以及人机交互的方式,综合考虑设计了监测器、控制器以及相关外设等模块。并移植μC/OS-Ⅱ内核和FreeModbus协议栈,完成了三大子系统的软硬件设计。其中,监测器能够实现监测库房内相关位置温度等各类环境参数并及时将数据上传,将以上数据通过RS-485总线传输给控制器。控制器则实现对环境的自适应调节,包括开启如除湿机等相关调节设备,并通过网线连接至远程PC,PC通过以太网可以实现对多个库房的高效管理和数据存储。最后,搭建库房监控系统,模拟各类异常环境进行测试。经过长时间运行,系统表现良好,能够实现预期功能,具有良好的稳定性与推广价值。