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基于HART协议的信号采集/报警系统的研究开发

丁颖  
【摘要】: 本课题是受常州市山林自动化设备公司的委托而研究开发的项目。本项目立足于工业现场的HART协议,主要完成的是对工业现场中HART信号的采集、跟踪、D/A转化和设备报警。实际上是对广泛应用的HART接口模块HIM的分析、定制。由于本项目为用户着身定制,并且因为用户需求的针对性和对价格的要求,我们在选取微处理芯片和HART调制解调芯片的时候充分考虑价格,因此设计的专用HART信号采集/报警HIM比通用的HIM降低了成本。 在项目开发过程中,实现了主要功能。在HART信号的解调外围电路中采用迟滞比较电路实现波形的转化,这种方法简单、易实现,完全能够跟踪加载在4~20mA模拟信号上的数字控制信号;在软件设计中,完成了HART信号的采集编程、LCD显示编程、D/A转化控制编程和IEEE-754 32位浮点数的转化编程,IEEE-754 32位浮点数转化编程采用的是在最多满足24位整数位和16位小数位的基础上的一种简化算法。该系统实现了一般HIM设备的功能,达到了信号采集监控的目的,该研究成果具有很好的推广应用价值。 本项目的各个模块功能测试成功,并完成了采集、跟踪、报警的整合测试,还需要到工业现场进一步的进行测试。在各方面完成的基础上,还希望设计出整合部分功能的芯片,这有待今后进一步的开发。


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