USB-HART Modem的設(shè)計(jì)及抄表軟件開發(fā).pdf

1、HART協(xié)議是可以遠(yuǎn)程控制現(xiàn)場(chǎng)儀表的雙向通信協(xié)議，它在傳統(tǒng)4到20mA模擬信號(hào)的環(huán)路上疊加了數(shù)字頻率信號(hào)。由于數(shù)字信號(hào)平均值為0，因此它不影響模擬信號(hào)的控制系統(tǒng)，確保了與模擬信號(hào)的兼容。在儀表行業(yè)逐步數(shù)字化的時(shí)候，作為過渡期的HART協(xié)議在智能儀表向數(shù)字化過渡中顯示出它的作用，根據(jù)我國的現(xiàn)狀在未來較長一段時(shí)間內(nèi)，以HART協(xié)議作為通信的儀表市場(chǎng)還有很長的生存期。目前市場(chǎng)上存在多種以HART協(xié)議為通信的手抄器，但是能夠在個(gè)人電腦上應(yīng)用的卻

2、極少。鑒于此種情況，想開發(fā)一種能夠基于筆記本電腦上控制的手抄器，絕大多數(shù)筆記本電腦都只有USB接口，因此我們就想設(shè)計(jì)一種USB-HART Modem轉(zhuǎn)換器。它能與筆記本電腦相連，在PC機(jī)中運(yùn)行軟件界面，通過對(duì)界面的操作實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)手抄器的功能，充分實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互功能。
　　本課題在設(shè)計(jì)中主要分為兩大類，一是USB-HART Modem的硬件電路設(shè)計(jì)，二是筆記本電腦上的軟件界面設(shè)計(jì)。根據(jù)硬件電路要實(shí)現(xiàn)的功能，前期準(zhǔn)備了大量的資料并熟悉H

3、ART協(xié)議的規(guī)范。完成的硬件電路主要由單片機(jī)模塊、噪聲抑制及負(fù)載驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊、濾波電路模塊、調(diào)制解調(diào)模塊和USB轉(zhuǎn)串口通信模塊構(gòu)成，這些模塊共同作用實(shí)現(xiàn)了HART協(xié)議物理層的要求。在上位機(jī)軟件的設(shè)計(jì)中，是按照HART通信協(xié)議中的數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層的要求完成的。軟件界面是基于對(duì)話框方式實(shí)現(xiàn)的，一個(gè)主對(duì)話框上包含了5個(gè)從對(duì)話框，在從對(duì)話框上完成USB-HART Modem轉(zhuǎn)換器的具體功能。經(jīng)過連接測(cè)試，驗(yàn)證了軟件能夠正常工作，最后介紹