2.系统设计基础
2.1通讯方案的选择
使用STM32F103C8T6模块作为MCU，温湿度传感器通过MODBUS协议采集环境中的温湿度，OLED显示屏显示当前状态下的环境温湿度，同时温湿度传感器也利用MODBUS协议进行数据的初步采集到的数据的显示，通过RS485通讯线路与上位机相连，电脑端作为主站向单片机作为的从站发送请求，从站接收后然后将数据返回给主机。PC通过串口助手读取串口，配置组态王模拟软件。其中利用组态王仿真PC上位机端的运用，主机就可以操控监控界面，通过显示屏实时查看更新的数据，进行温湿度数据的监控分析；最终完成MODBUS分析仪的显示和简单曲线分析功能。
一方面，该方案的编码过程简单，只要是开发单片机模块，使其与电脑上位机进行通讯，编写温湿度数据采集的基于MODBUS通讯协议的通讯代码即可。
另一方面，方案线路连接简单。故采用本方案。
系统的通信结构图如图2.1所示：
图2.1 系统的通讯结构图
3.硬件电路设计
3.1单片机模块
本项目研究中使用的是STM32F103C8T6型号的单片机，该单片机的核心板硬件图如图3.1所示：
图3.1 核心板硬件图
该单片机一共有两个IIC总线接口，能够在从模式和多主模式下工作，而且可以在标准和快速两种模式下。IIC的总线接口可以用七位寻址或十位寻址，在七位的从模式的时候可以双从地址寻址。而且在单片机的内部有CRC发生器/效验器。它们可以用两种总线：一个是SM Bus总线2.0版，另一个是PM Bus总线。还支持DMA操作。
在单片机的内部有一个设备控制器可以兼容全速USB，它通过遵循全速USB设备(12兆位/秒)国标，将端点通过软件配置，设置为待机和唤醒两个状态。内部的主PLL可以产生48MHz时钟，该时钟是USB专用的而且时钟源只能使用HSE晶体振荡器。
该单片机所包含的最小系统内部电路比较简单，其最小系统电路如图3.2所示：
4.软件设计
4.1串口通信模块
本系统是基于RS485接口加入MODBUS通信协议实现温湿度的测量，通过串行通信实现单片机与PC端进行通信的一种基本方式。则主从机的参数设置如下表4.1所示：
表4.1 主从机参数设置表
通信参数 PC端 数据采集系统端
串口 COM1 Modbus RTU
波特率 9600 bit/s 9600 bit/s
奇偶校验 无 无
数据长度 8位 8位
停止位 1位 1位
MODBUS协议规定了两个串行传输模式：一个是RTU模式，另一个是ASCII模式，在Modbus串行链路上，全部设备的传输模式一定相同。串行通信程序设计主要包含单片机双串口初始化程序，完成传输模式、站点地址、数据格式、通信速率和主从站工作模式等功能。
5.系统调试
5.1硬件调试
5.1.1单片机电路板的调试
（1）买到的相关元器件列表有：USB转串口，电源，温湿度传感器，OLED显示屏，STM32F103C8T6最小系统。
（2）通过参考出来的原理图，将各个模块焊接在电路板上，焊接后的效果图如图5.1所示：
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