本发明专利技术涉及一种基于现场总线的数字式智能操作器及其控制方法，属于工业数字化控制技术领域。它包括：微处理器模块，地址锁存模块，地址译码模块，存储器模块，总线控制模块，还包括复位电路模块、串行通信模块、液晶显示控制模块、电源处理模块，以及按键；其中，所述微处理器模块的输入端与复位电路模块连接，并与地址锁存模块、地址译码模块、存储器模块、按键、总线控制模块以及液晶显示控制模块连接；其控制方法涉及总线控制模块的应用层通讯协议。其优点是：本发明专利技术操作器实现了灵活、方便完成设置、修改与显示参数等，配合其控制对象能够非常方便地完成各种控制操作功能，且能直观显示各种数据等信息。
Digital intelligent manipulator based on field bus and control method thereof
The invention relates to a digital intelligent manipulator based on field bus and a control method thereof, belonging to the technical field of industrial digital control. It includes: microprocessor module, address latch module, address decoding module, memory module, bus control module also includes a reset circuit module, serial communication module, LCD control module, power processing module, and key; among them, the microprocessor module is connected with the input terminal and reset circuit module, and latch module, the address decoding module, memory module, keys, bus control module and liquid crystal display control module and the connection address; the control method relates to application layer communication protocol bus control module. The advantages are: the operation of the invention is to achieve flexible and convenient to complete setting, modifying and displaying parameters, with the control object can easily complete a variety of control functions, and can display various data and other information.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于工业控制领域中嵌入式数字化控制
，特别适用于基于CAN现场总线通讯的变频器等的控制。
技术介绍
随着嵌入式控制系统的快速发展以及现场总线技术的高速发展和标准化程度的不断提高，尤其CAN总线得到了飞速发展，工业控制领域的数字化控制程度不断提高，因此迫切需要能适应其通讯方式从而能灵活、方便完成设置、修改与显示参数等功能的操作器。现有技术的智能操作器及其控制方法一般以串口或其他总线为主要通讯方式，且其显示主要为LED显示，只能以符号表示含义，不能汉显，而且能同时显示的信息量非常小，键盘操作比较复杂。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术的缺点，提供，实现灵活、方便完成设置、修改与显示参数等功能。本专利技术的一种基于现场总线的数字式智能操作器的技术方案是，它由键盘输入系统、总线控制系统、微处理系统及液晶显示系统组成，包括微处理器模块，地址锁存模块，地址译码模块，存储器模块，总线控制模块，复位电路模块，串行通信模块，液晶显示模块，电源处理模块以及键盘；所述微处理器模块的输入端与复位电路模块连接，并与地址锁存模块、地址译码模块、存储器模块、键盘、总线控制模块以及液晶显示模块连接；所述的复位电路模块是用于上电可靠复位以及运行中复位，其输出端分别与微处理器模块、总线控制模块及液晶显示模块相连接；地址锁存模块输出端与存储器模块相连接；地址译码模块输出端与存储器模块、液晶显示模块及总线控制模块相连接；存贮器模块输入端与地址锁存模块相连按，并与微处理器模块连接。更进一步的方案是上述的微处理器模块选自80C196KC；存储器模块选自W29EE011；电源处理模块选自4NIC-DC6C或4NIC-DC3C。上述的总线控制模块是CAN总线控制隔离驱动与接口模块。上述的总线控制模块选自SJA1000-CAN总线控制模块。上述的串行通信模块是MAX232及所属电容。上述的液晶显示模块采用内置sed1335液晶控制器的320×240点阵、CCFL背光的液晶显示模块，其数据总线接单片机的数据总线。本专利技术的一种基于现场总线的数字式智能操作器的控制方法是总线控制模块的应用层通讯协议在通讯报文中两个字节的第一个字作为变量名区，数据桢的变量名区字的首位为0，即通讯报文第一个字的首位为0其范围为0000h--7FFFh，第二、三、四字作为数据区，共8个有效字节；操作器与其它节点通讯只用到规定控制桢的变量名区字的首位为1，即通讯报文第一个字的首位为1，其范围为8000h--0FFFFh，共2个有效字节，无数据区；规定回应桢的变量名区字的最高两位为1，即通讯报文第一个字的D15D14为1，即0C000h，共2个有效字节，所有控制指令都回应。本专利技术的优点在于本专利技术操作器实现了灵活、方便完成设置、修改与显示参数等，配合其控制对象能够非常方便的完成各种控制操作功能，且能直观显示各种数据等信息。附图说明图1是本专利技术的原理框图。图2是本专利技术结构框图。具体实施例方式结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明如下如图1、图2所示，是一种基于现场总线的数字式智能操作器的实施例框图，它由键盘输入系统、总线控制系统、微处理系统及液晶显示系统组成；其中有一个用于控制整个操作器内部程序协调运行的微处理器模块1，选为80C196KC；一个用于地址线锁存、受微处理器控制的地址锁存模块3；一个用于微处理器与其它接口芯片的数据在不同的地址上可靠地进行数据交换的地址译码模块2；一个将程序或数据在某一地址线与地址译码线选通的情况下有效进行读或写的存储器模块7，选为W29EE011；一个用于暂存总线传输数据，驱动数据上总线，并确保数据的可靠性的总线控制模块6，选为SJA1000-CAN以及光电耦合器8、9，它是光电耦合隔离模块；还有总线控制模块6，CAN总线驱动模块10；还有复位电路模块4，串行通信模块11，选自MAX232，液晶显示模块5，电源处理模块，选自4NIC-DC6C或4NIC-DC3C，以及键盘12；所述微处理器模块1与复位电路模块4连接，并与地址锁存模块3、地址译码模块2、存储器模块7、键盘12、总线控制模块6以及液晶显示模块5连接；上述的复位电路模块4是用于上电可靠复位以及运行中复位，其输出端分别与微处理器模块1、总线控制模块6及液晶显示模块5相连接；地址锁存模块3输出端与存储器模块7地址引脚相连接；地址译码模块2输出端与存储器模块7片选端、液晶显示模块5片选端及CAN总线控制模块6片选端相连接；微处理器模块1的数据总线与存储器模块7数据总线、液晶显示模块5数据总线及CAN总线控制模块6数据总线连接；所述的液晶显示模块5采用内置sed1335液晶控制器的320×240点阵、CCFL背光的液晶显示模块。更具体地说，控制电路主要包括CPU及其扩展电路(存储器、电源监控芯片、晶振、总线驱动与锁存等)，核心控制器选用单片机80C196KC(图2方框1)，主要完成对键盘的响应，CAN控制器及液晶控制器的处理。液晶显示模块5采用内置sed1335液晶控制器的320×240点阵、CCFL背光的液晶显示模块，液晶控制器的数据总线接单片机的数据总线P3，复位脚RESET接反相54LS04的1脚，/CS连接到54LS139的5脚。A0(缓冲器地址)连接到54LS373的2脚，54LS139的5脚为0时即地址为01XXXXXXXXXXXXXXB时CPU存储器地址可选中液晶，当A0为1，即地址为01XXXXXXXXXXXXX1B时CPU可对进行液晶写命令操作，当A0为0，即地址为01XXXXXXXXXXXXX0B时CPU可对液晶进行读数据操作，RD(读信号)和WR(写信号)脚分别接80C196KC的RD和WR脚。通讯部分支持CAN总线，通过扩展简单的通讯协议转换板可支持其他总线。CAN总线部分主要由3部分组成独立CAN通信控制器SJA1000-CAN(图2方框6)、CAN总线驱动器PCA82C250(图2方框10)和高速光电耦合器6N137(图2方框8、9)。SJA1000-CAN的AD0-AD7连接到80C196KC的P3口，/CS连接到54LS139的6脚。54LS139的6脚为0时即地址为10XXXXXXXXXXXXXXB时MPU存储器地址可选中SJA1000-CAN，MPU通过这些地址可对SJA1000-CAN执行相应的读/写操作。SJA1000-CAN的/RD、/WD、ALE分别与80C196KC的对应引脚相连，/INT通过反相器54LS04接80C196KC的P2.2，80C196KC可通过中断方式访问SJA1000-CAN，/RESET端复位信号由复位芯片MAX705提供，SJA1000-CAN的MODE引脚接高电平(INTEL模式)，SJA1000-CAN的XTAL1、XTAL2接16MHZ的石英晶振，SJA1000-CAN的TX0和RXO通过6N137后与PCA82C250的TXD和RXD相连，从而实现总线上CAN节点间的电气隔离，6N137的VCC与VDD通过电源模块4NIC-DC6C与4NIC-DC3C分开供电实现完全隔离。用于上述的基于现场总线的数字式智能操作器的控制方法总线控制模块的应用层通讯协议在通讯报文中两个字节的第一个字作为变量名本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于现场总线的数字式智能操作器，其特征在于，它由键盘输入系统、总线控制系统、微处理系统及液晶显示系统组成，包括微处理器模块，地址锁存模块，地址译码模块，存储器模块，总线控制模块，复位电路模块，串行通信模块，液晶显示模块，电源处理模块以及键盘；所述微处理器模块的输入端与复位电路模块连接，并与地址锁存模块、地址译码模块、存储器模块、键盘、总线控制模块以及液晶显示模块连接；所述的复位电路模块是用于上电可靠复位以及运行中复位，其输出端分别与微处理器模块、总线控制模块及液晶显示模块相连接；地址锁存模块输出端与存储器模块相连接；地址译码模块输出端与存储器模块、液晶显示模块及总线控制模块相连接；存贮器模块输入端与地址锁存模块相连接，并与微处理器模块连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨宝龙，李明勇，黄华，陈嘉福，刘忠举，刘璇，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七一二研究所，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]
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