一种主从可配置的Hart接口电路制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种主从可配置的Hart接口电路，其包括：Hart从模式电路、Hart主模式电路、Hart信号滤波电路、Hart调制解调器、主控器以及电源电路；其中，所述Hart从模式电路，其一端电连接Hart从终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart主模式电路，其一端电连接Hart主终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart信号滤波电路与所述Hart调制解调器电连接；所述Hart调制解调器电连接所述主控器。本实用新型专利技术可以根据需求灵活配置对应的的接口电路，实现与工业现场总线的数字通讯；同时还可以简化工程人员的产品设计，在不增加成本的前提下，为用户提供主从可配置的hart接口电路。

【技术实现步骤摘要】
一种主从可配置的Hart接口电路
本技术涉及通信接口
，尤其涉及一种主从可配置的Hart接口电路。
技术介绍
原来的老式模拟变送器逐渐退出了历史舞台，取而代之是以微控制器为数据处理和控制核心的智能变送器。智能变送器扩展了模拟变送器的功能，不仅提高了测量精度和工作可靠性，还可以很容易地实现线性化处理、温度补偿、自动零点和量程调整及数字通信等功能。由于工业现场使用4～20mA标准的变送器仍大量存在，考虑到与标准模拟信号的兼容性，美国Rosemount公司提出了HART通信协议。目前，HART协议己成为全球应用最为广泛的现场通信协议之一。目前，现有的基于HART调制解调器电路设计相当复杂，且根据应用需求基本上是采用从模式的智能变送器较多。但是，若遇到需要对现场执行器通过4-20mA进行控制并可以配置控制参数的要求，这就要额外采用HART主模式接口电路。
技术实现思路
基于此，为解决在现有技术存在的不足，特提出了一种主从可配置的hart接口电路。一种主从可配置的Hart接口电路，其特征在于，包括：Hart从模式电路、Hart主模式电路、Hart信号滤波电路、Hart调制解调器、主控器以及电源电路；其中所述Hart从模式电路，其一端电连接Hart从终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart主模式电路，其一端电连接Hart主终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart信号滤波电路与所述Hart调制解调器电连接；所述Hart调制解调器电连接所述主控器。可选的，在其中一个实施例中，所述Hart调制解调器与主控器之间通过UART接口以及SPI接口实现连接。可选的，在其中一个实施例中，所述Hart信号滤波电路采用带通滤波器。可选的，在其中一个实施例中，所述Hart调制解调器采用NCN5193CMOS调制解调器。可选的，在其中一个实施例中，所述Hart主模式电路包括：第一电阻R16、第二电阻R17、第三电阻R18、第四电阻R19、第五电阻R20、第六电阻R21、第七电阻R22、第一PNP晶体管Q2、第一模拟开关U2、第一电容C8、第二电容C9、第一运算放大器AS2A；其中，所述第一电阻R16一端连接RTS引脚，另一端连接第一PNP晶体管Q2的基极；所述第一PNP晶体管Q2的发射极连接电源，集电极连接第一运算放大器AS2A的同相输入端；所述第二电阻R17一端连接第一PNP晶体管Q2的集电极，另一端接地；所述第五电阻R20一端连接ARTF引脚，另一端连接第一运算放大器AS2A的同相输入端；所述第一运算放大器AS2A的反相输入端接地，其输出端连接第一模拟开关U2的动端；第一模拟开关U2其中一个不动端经由第一电容C8连接Hart主终端的LOOP+接线端，另一不动端连接第一PNP晶体管Q2的集电极；所述第三电阻R18一端连接ADC引脚，另一端连接Hart主终端的LOOP+接线端；所述第四电阻R19一端连接所述第三电阻R18，另一端连接Hart主终端的LOOP-接线端；所述第六电阻R21一端经由第七电阻R22连接T×AM引脚；所述第二电容C9一端连接所述第一运算放大器AS2A的输出端，另一端连接所述第一运算放大器AS2A的反相输入端。可选的，在其中一个实施例中，所述Hart从模式电路包括第八电阻R9、第九电阻R10、第十电阻R11、第十一电阻R12、第十二电阻R13、第十三电阻R14、第十四电阻R15、第一NPN晶体管Q1、第三电容C5、第四电容C6、第五电容C7以及第二运算放大器AS1A；其中，所述第八电阻R9一端经由所述第三电容C5连接T×AS引脚，另一端连接第二运算放大器AS1A的同相输入端；所述第二运算放大器AS1A的输出端连接第一NPN晶体管Q1的基极，其同相输入端连接电源，反相输入端接地；所述第一NPN晶体管Q1的集电极连接Hart从终端的LOOP+接线端，其发射极经由第十电阻R11和第十一电阻R12连接Hart从终端的LOOP-接线端；所述第十电阻R11一端连接所述第一NPN晶体管Q1的发射极，另一端连接第十一电阻R12；所述第十一电阻R12一端接地，另一端连接Hart从终端的LOOP-接线端；所述第四电容C6一端连接第二运算放大器AS1A的反相输入端，另一端连接第二运算放大器AS1A的输出端；所述第九电阻R10一端连接第二运算放大器AS1A的反相输入端，另一端经由第十二电阻R13连接Hart从终端的LOOP-接线端；所述第十三电阻R14一端连接DAC引脚，另一端连接第十四电阻R15，所述第十四电阻R15另一端连接第十二电阻R13；所述第五电容C7一端分别连接所述第十三电阻R14与第十四电阻R15，另一端接地。可选的，在其中一个实施例中，所述Hart接口电路还包括Hart主从模式配置电路。实施本技术实施例，将具有如下有益效果：本技术设计主从模式可以切换配置的Hart接口电路，其在从模式下能够变送输出所需的电流环，在主模式下可以接受控制系统发送来的电流信号并用于控制，而且还可以对电流环上的Hart载波信号进行调制与解调进而为用户扩大了产品应用范围；同时其还可以通过MCU的SPI接口能够设置Hart调制解调芯片的时钟、模拟量输出、工作方式，通过UART接口可以完成与现场设备的Hart通信。总而言之，本技术可以根据需求灵活配置对应的的接口电路，实现与工业现场总线的数字通讯；同时还可以简化工程人员的产品设计，在不增加成本的前提下，为用户提供主从可配置的hart接口电路。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1为一个实施例中所述Hart接口电路的电路原理图；图2为一个实施例中所述Hart主模式电路的电路图；图3为一个实施例中所述Hart从模式电路的电路图；图4为一个实施例中所述Hart信号滤波电路的电路图；图5为一个实施例中所述Hart主从模式配置电路的电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本技术。可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一元件称为第二元件，且类似地，可将第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主从可配置的Hart接口电路，其特征在于，包括：Hart从模式电路、Hart主模式电路、Hart信号滤波电路、Hart调制解调器、主控器以及电源电路；其中所述Hart从模式电路，其一端电连接Hart从终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart主模式电路，其一端电连接Hart主终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart信号滤波电路与所述Hart调制解调器电连接；所述Hart调制解调器电连接所述主控器。/n

【技术特征摘要】
1.一种主从可配置的Hart接口电路，其特征在于，包括：Hart从模式电路、Hart主模式电路、Hart信号滤波电路、Hart调制解调器、主控器以及电源电路；其中所述Hart从模式电路，其一端电连接Hart从终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart主模式电路，其一端电连接Hart主终端的接线端，另一端电连接Hart调制解调器；所述Hart信号滤波电路与所述Hart调制解调器电连接；所述Hart调制解调器电连接所述主控器。


2.根据权利要求1所述的主从可配置的Hart接口电路，其特征在于，所述Hart调制解调器与主控器之间通过UART接口以及SPI接口实现连接。


3.根据权利要求1所述的主从可配置的Hart接口电路，其特征在于，所述Hart调制解调器采用NCN5193CMOS调制解调器。


4.根据权利要求3所述的主从可配置的Hart接口电路，其特征在于，所述Hart主模式电路包括：第一电阻R16、第二电阻R17、第三电阻R18、第四电阻R19、第五电阻R20、第六电阻R21、第七电阻R22、第一PNP晶体管Q2、第一模拟开关U2、第一电容C8、第二电容C9、第一运算放大器AS2A；其中，所述第一电阻R16一端连接RTS引脚，另一端连接第一PNP晶体管Q2的基极；所述第一PNP晶体管Q2的发射极连接电源，集电极连接第一运算放大器AS2A的同相输入端；所述第二电阻R17一端连接第一PNP晶体管Q2的集电极，另一端接地；所述第五电阻R20一端连接ARTF引脚，另一端连接第一运算放大器AS2A的同相输入端；所述第一运算放大器AS2A的反相输入端接地，其输出端连接第一模拟开关U2的动端；第一模拟开关U2其中一个不动端经由第一电容C8连接Hart主终端的LOOP+接线端，另一不动端连接第一PNP晶体管Q2的集电极；所述第三电阻R18一端连接ADC引脚，另一端连接Hart主终端的LOOP+接线端；所述第四电阻R19一端连接所述第三电阻R18，另一端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：周国顺，李崧，
申请(专利权)人：大连东软信息学院，
类型：新型
国别省市：辽宁;21