基于MSP430的超低功耗电容式涡街流量计

介绍了超低功耗智能电容式涡街流量计的硬件组成、软件设计和实验测试结果。系统以16位超低功耗单片机MSP430为核心，采用新型环路供电DAC芯片AD421与HART专用调制解调芯片HT20C15，实现了现场测量实时显示以厦与HART设备通信等功能。试验结果表明，该系统测量精度高，抗干扰能力强，功耗低，方便易用，降低了使用成本。     

具备HART主站功能的模拟量采集模块设计

设计基于CPU+FPGA架构的具备快速HART主站功能的多通道模拟量采集模块;采集模块的CPU与FPGA通过PCIe总线通信;FPGA通过隔离的SPI总线控制8路模拟量采集通道,并与两路协议转换芯片通信;单个协议转换芯片实现一路SPI与四路UART的转换,与四路HART MODEM通过UART接口通信;HART信号通道与模拟量采集通道一一对应,HART信号通过耦合模块与模拟量信号在滤波模块和保护电路之间叠加;模拟量输入信号,经过通道保护电路和滤波模块后到达模拟量转换模块,进行模数转换;通过使用FPGA和协议转换芯片,实现了8个模拟量采集通道的并行采集处理,实现了HART通道串行通信的并行工作;在CPU中运行两个独立线程,各自负责一片协议转换芯片下的四路HART通信,四路HART通信以循环发送和循环接收的方式工作;并行工作的方式提高了模拟量采集的速率,减少了HART通信的等待时间,提高了HART通信的效率;模块通道之间相互隔离,降低了通道间故障相互影响的概率,提高了模块的可靠性;模块支持4~20mA电流信号和±5V、±10V电压信号采集,采集精度0.1%,电流采样电阻250欧姆,通道间隔离电压可达1000VDC。     

AD421 16位串行输入4～20mA电流环路输出数模转换器的原理及其应用

AD421是美国ADI公司最近推出的一种新器件，它以串行方式输入16位数字信号，经数模转换后以4～20mA电流形式输出。它非常适用于智能变送器的设计，在主控设备与智能变送器之间可同时实现4～20mA模拟通信和在HART协议下的数字信号通信。     

基于NiosII的多通道HART智能通信系统设计

HART通信方式具有抗干扰、传输距离远等优点.针对传统HART通信模块体积大、功耗高、不利于集成的缺点,设计了一种基于NiosⅡ软核CPU的多通道HART智能通信系统.采用NiosⅡ软核CPU为处理核心,实现8路4～ 20 mA电流输出和8路HART通信,每个4～ 20 mA电流输出配置一个HART信号调制解调单元;在NiosⅡ软核CPU上挂载μC/OS-Ⅱ操作系统并实现8路数据链路的软件设计;设计采用DC-DC电源为D/A转换芯片提供动态电压,降低了系统功耗.设计的智能通信系统具有功耗低、集成度高的优点,在工业过程控制等恶劣环境下应用前景广泛.     

Maxim Integrated采用HART协议的新型4～20mA环路供电温度变送器

<正>Maxim Integrated Novato(MAXREFDES16#)参考设计——采用HART誖通信协议的4 mA～20 mA环路供电温度变送器,可以在工厂内实现便捷、超高精度的工业温度测量和传送。温度值是工业过程控制和自动化应用中测量最为频繁的参数之一。Novato参考设计通过高速可寻址远程发送器(HART)通信协议,经由4 mA～20 mA电流环将远端传感器的温度测量值发送至中央控制单元。该智能变送器     

基于HART协议的1151智能变送器的开发

介绍了自主开发的基于HART协议的1151智能变送器,具体介绍了1151智能变送器的硬件设计、软件设计以及HART数字通信的实现.文中对智能变送器的设计难点,即低功耗技术也作了介绍.     

智能电流变送器中HART调制解调器的实现方法

设计一种嵌入式智能电流变送器,采用HART协议进行信号的调制解调。基于HART协议的智能电流变送器所提供的通信通道,在传输传感器数据的同时,还可传输控制和诊断信号,具有较高的工程实用价值。本文介绍HART智能仪表的特点与智能电流变送器的组成,较详细地分析HART调制解调器的实现方法。     

基于HART协议的智能涡街流量计的设计与实现

针对涡街流量传感器的非线性特性．采用16位嵌入式微处理器MSP430F147为智能核心,将传感器特性曲线存储在用户可编程Flash中,实现对涡街传感器的非线性校正,从而扩大了涡街流量计的量程比。采用A5191HRT型HART调制解调芯片与（4-20）mA电流环产生电路构成隔离式HART通信模块．在实际应用中取得良好效果。     

一种新型液体涡轮流量计的设计

鉴于常规脉冲式涡轮流量计对脉冲信号的测量与输出的精度不高,设计了一种基于C8051F020单片机与HART总线的液体涡轮流量计.该流量计以C8051F020单片机为控制核心,采用软硬件结合的方法实现了液体流量较高精度的测量和脉冲输出.重点分析了硬件设计的测量模块、HART模块和脉冲输出模块以及软件设计的主函数和脉冲测量与输出的流程图,并给出了液体涡轮流量计在柴油标准装置上的测试结果.测试结果表明,该流量计累积流量基本误差限为±0.2%,重复性小于0.06%,实现了较高的精度和可靠性,同时,HART通信正常、可靠性高.     

C8051F040的两线制低功耗仪表

应用C8051F040单片机设计两线制低功耗显示仪.系统采用低功耗的电压转换芯片LT1934、电压/电流转换芯片XTR115UA和LCD等器件,对传感器输入的电压信号进行处理,通过键盘和液晶屏实现人机交互,可以按照需要提供4～20 mA的环路电流.系统设有辅助模块,增加了LCD背光显示,以及将采集到的数据以数字量形式输出等功能,使得系统的功能更加完善.经过验证,系统具有低功耗、低成本的特点,能够实现两线制环路输出电流及数字量的输出.     

基于USB总线接口的HART MODEM的研发与应用

现阶段工业自动化仪器仪表领域以HART总线为通讯的方式已经成为行业的标配,然而这种基于串行总线接口HART MODEM在工程实际的应用中存在实用性、便携性差和购买成本高的问题。为此,文章提出一种基于USB总线接口的HART MODEM模块的研发与应用,其目的是替换现有的基于串行总线接口的HART MODEM模块,同时解决现有模块所存在的问题。文中阐述的USB总线接口的HART MODEM模块以STC89C51RD微控制器为核心,通过USB驱动芯片CH375A接收PC机发来的HART协议帧,同时将协议帧通过DS8500 HART调制解调器芯片转发给工业现场HART型的总线仪表。经过实验与应用的验证,该模块的抗干扰性、通讯误码率均到达工业级产品指标,并广泛的应用于自动化仪器仪表中的压力变送器、温度变送器、流量计、执行器等领域。     

基于HART协议的储罐自动计量系统的设计

研究和探讨了储罐自动计量使用的核心技术:储罐计量方法和HART通信协议,给出了HART协议在储罐自动计量系统中的应用实例.HART协议是模拟系统向数字系统转变过程中唯一向后兼容的智能仪表解决方案,在发挥现代现场总线技术优势的同时,保留了对现有工业电流标准4～20 mA信号的兼容性.本文对HART协议作了全面的分析,阐述了HART总线通信功能的软、硬件工作原理.     

基于CC2530的溶解氧无线传感器网络节点硬件设计

提出一种基于Soc芯片CC2530的水质参数溶解氧无线侍感器网络采集节点的硬件实现方案.该设计方案主要包括数据采集模块、处理模块、无线通信模块和电源模块四部分.各模块电路易于实现,具有较强的实用性和通用性.     

基于状态机的AI/AO模块HART通信软件实现方法

现代电站控制系统正逐渐向数字化、智能化方向发展。HART协议的通信方式具有可靠性高、传输数据量大等优点。基于HART协议的智能仪表正越来越广泛地应用于自动化控制领域,如核电站控制、火电站控制、燃气轮机控制等。针对现有以硬件方式实现HART通信功能存在系统复杂性高、经济性与通用性差等问题,提出了一种基于有限状态机的软件设计方法实现AI/AO模块的HART通信功能。采用软状态机的轮转逻辑设计实现HART协议的主从站切换和主站配置,通过接收状态函数和HART报文切换的逻辑设计完成多路HART从站应答。HART通信软件实现方法具有无需更改AI/AO模块硬件设计的特点,其应用前景十分广泛。测试结果验证了方案的有效性。     

网络化动态轨道衡监测系统的设计与实现

介绍了网络化动态轨道衡监测系统的设计,分别阐述了系统的硬件设计和软件设计.硬件部分主要包括A/D转换电路,放大滤波电路,网络通讯接口电路和电源电路,为提高系统整体精度设计中采用了高精度的16位AD转换芯片AD7655,通讯方式采用以太网通讯;软件包括上位机和下位机两个模块,主要实现数据采集、以太网通讯、车体判别、数字滤...     

基于EPON系统的电力ONU模块设计

针对当前电力通信方式在稳定性与安全性方面的不足,设计了基于以太网无源光网络(EPON)系统的电力光网络单元(ONU)模块.采用电力ONU设备模块化的方法简化了电力通信的网络结构,采用电力ONU模块精简组合设计降低了成本.阐述了电力ONU模块的硬件设计实现方法,对主控芯片、光收发模块、数据存储模块以及外围电路进行了分析;软件部分给出了操作系统移植与应用程序设计流程.测试结果表明,电力ONU模块满足电力通信的要求.     

AVR单片机的串口转FSK的通信模块设计

以AVR单片机ATmega48芯片及CMX865调制／解调芯片为硬件架构规范了对外串口通信协议,采用模拟口线的方式对CMX865寄存器进行操作,设计了一种串口转FSK的通信模块,实现数据传输方式的转换。硬件电路以AT—mega48微处理器为核心,并利用C／BUS总线控制CMX865芯片,实现FSK／DTMF收、发功能;...     

基于HART协议的多通道智能变送器设计

HART协议作为一种现场总线已在工业控制中得到广泛应用。随着多参数复合传感器的出现,需要HART变送器能实现多参数的测量,计算及输出。针对工业应用的需求设计出一种基于HART协议的通甩型智能变送器,满足多参数测量、在电路设计上,采用一种双电源供电模式的分层电源网络结构,使变送器系统的功耗大大减少。