. 系统概述

S-SCXZ监控主机是一款农业气象站专用控制主机。该设备具有1路ModBus-RTU主站接口（可通过此接口连接我司485变送器：1路空气温湿度，1路土壤温度+水分，1路土壤EC+PH，1路二氧化碳，1路光照，一路氮磷钾，2路继电器输出（选配）；该设备可通过GPRS方式将数据上传值监控软件平台，同时该监控主机还带有1路ModBus-RTU从站接口也可将数据通过485通信的方式上传至客户的监控软件或PLC组态屏等；该主机还能外接1路LED屏显示（点阵数96*48）。

1.1 功能特点

具有1路ModBus-RTU主站接口可接入我司485变送器：土壤温度水分、土壤EC、PH、光照、CO2、氮磷钾、等变送器。
选配2路继电器输出，可做远程手动控制。
1路多功能GPRS通信接口，只需插入一张手机卡便可将数据上传至远端监控软件平台。
具有1路ModBus-RTU从站接口，可外接用户自己的监控主机、PLC、组态屏或组态软件，还可用作外接192*96的室外屏（选配）。
可外接1路室外LED单色显示屏，点阵96*48。
不带LED屏显示时，可搭配太阳能电池板和蓄电池，用于野外测量，解决供电问题
设备唯一8位地址，易于管理识别，可搭配我司提供的多种软件平台。

1.2 技术参数

参数名称	范围或接口	说明
供电	外部电源供电	220V AC交流电
供电	太阳能供电	配套我司太阳能电池板和蓄电池（太阳能电池板35W，蓄电池续航时间7天左右）
数据上传接口	GPRS无线	通过GPRS方式上传数据
	4G	通过4G方式上传数据
	ModBus-RTU 从站接口	支持外部设备通过ModBus-RTU协议问询监控主机中的数据。
数据采集通信接口	主RS485接口	能够采集485接口的变送器的数据，最长通信距离≥1500米
点阵LED屏显示接口	LED屏显示接口	默认搭配96*48点阵的室外屏
2路继电器输出（选配）	继电器干接点输出	继电器容量：250VAC/30VDC 5A 可用作远程控制
数据上传间隔	2S~10000S	数据上传间隔2S~10000S可设

1.3 产品选型

S-SCXZ为气象主机的基本型号，具体监测要素用户可自己选择。

S-					公司代号
	S-SCXZ				气象监控主机
		M-			M系列
			LED-		带LED显示屏
			Y-		外接电源供电
				空	GPRS上传
				4G	4G上传

1.4监测要素

序号	说明
1	土壤温度水分
2	土壤EC+PH
3	光照度（量程0-200000lux）
4	二氧化碳浓度
5	氮磷钾
6	空气温湿度

6.3 通讯基本参数

编码	8位二进制
数据位	8位
奇偶校验位	无
停止位	1位
错误校验	CRC（冗余循环码）
波特率	2400bit/s、4800bit/s、9600 bit/s可设，出厂默认为4800bit/s

6.4 数据帧格式定义

采用Modbus-RTU 通讯规约，格式如下：
初始结构 ≥4 字节的时间
地址码 = 1 字节
功能码 = 1 字节
数据区 = N 字节
错误校验 = 16 位CRC 码
结束结构 ≥4 字节的时间
地址码：为变送器的地址，在通讯网络中是唯一的（出厂默认0x01）。
功能码：主机所发指令功能指示，本变送器只用到功能码0x03（读取寄存器数据）。
数据区：数据区是具体通讯数据，注意16bits数据高字节在前！
CRC码：二字节的校验码。
主机问询帧结构：

地址码	功能码	寄存器起始地址	寄存器长度	校验码低位	校验码高位
1字节	1字节	2字节	2字节	1字节	1字节

从机应答帧结构：

地址码	功能码	有效字节数	数据一区	第二数据区	第N数据区	校验码
1字节	1字节	1字节	2字节	2字节	2字节	2字节

6.5寄存器说明

MODBUS寄存器（10进制）	类型	系数	说明	量程
504	土壤湿度	系数0.1	单位%	0%-100%
505	土壤温度	系数0.1	单位℃	-40℃~+80℃
506	土壤EC	系数1	单位us/cm	0-20000us/cm
507	土壤PH值	系数0.1	3-9	3-9
520	空气湿度	系数0.1	单位%RH	0%RH~99%RH
521	空气温度	系数0.1	单位℃	-40℃~+120℃
523	CO2浓度	系数1	单位ppm	0-5000ppm
525	光照度高16位	系数1	单位Lux	0~20万Lux
526	光照度低16位	系数1	单位Lux	0~20万Lux
534	瞬时雨量	系数0.2	当前1分钟的降雨量上传数值3代表雨量为0.6mm	无
545	氮	系数1	单位mg/kg	1-1999 mg/kg
546	磷	系数1
547	钾	系数1

6.6 通讯协议示例以及解释

举例：上行485A/B地址为1，读取空气温湿度值
问询帧：

地址码	功能码	起始地址	数据长度	校验码低位	校验码高位
0x01	0x03	0x02 0x08	0x00 0x02	0x84	0x05

应答帧：

地址码	功能码	返回有效字节数	湿度值	温度值	校验码低位	校验码高位
0x01	0x03	0x04	0x00 0x1A	0x00 0x02	0x5A	0x35