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HART協(xié)議通信協(xié)議是一種過渡性協(xié)議, HART（High Addressable Remote Transducer可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道）通信協(xié)議是一種過渡性協(xié)議, HART通信可以有點(diǎn)對點(diǎn)或多點(diǎn)連接模式.傳輸介質(zhì)一般為雙纜線;當(dāng)傳輸線路較長時,可用屏蔽雙絞線.HT2012是專門為HART產(chǎn)品而設(shè)計(jì)生產(chǎn)的,具有價格便宜、功耗低的特點(diǎn).它包括調(diào)制器、解調(diào)器、載波監(jiān)測電路和時基電路,如圖2.時基電路外接460.8kHz的振蕩頻率信號,調(diào)制器將由ITXD引腳輸入的數(shù)字信號調(diào)制成FSK信號,從OXTA端輸出;解調(diào)器將從IRXA引腳輸入的FSK信號解調(diào)成數(shù)字信號,由ORXD端輸出.調(diào)制器和解調(diào)器的工作受INRTS端輸入電平的控制,INRTS端子與CPU 的I/O口相連,可以由CPU來控制調(diào)制器和解調(diào)器的工作狀態(tài),其通信為半雙工方式.當(dāng)INRTS輸入為低電平“0”時,調(diào)制器工作,解調(diào)器輸出不定;當(dāng)INRTS端輸入為高電平“1”時,解調(diào)器工作,調(diào)制器呈高阻狀態(tài).HART協(xié)議通信電路由CPU、數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD421、HART通信模塊HT2012、波形整形電路和帶通濾波器組成.CPU輸出的與被測參數(shù)成比例的數(shù)字信號,經(jīng)AD421轉(zhuǎn)換為4~20mA電流輸出.同時,需進(jìn)行數(shù)字通信的二進(jìn)制數(shù)字信號由串行口發(fā)送端RX輸出至HT2012調(diào)制為FSK信號,再經(jīng)波形整形電路送至AD421,疊加到4~20mA直流信號上.它參照“ISO/OSI”的模型標(biāo)準(zhǔn),簡化并引用其中三層,即物理層,數(shù)據(jù)鏈路層和應(yīng)用層制定而成;采用FSK（頻移鍵控）技術(shù),在一條電纜線上同時傳輸4~20mADC的模擬信號和數(shù)字信號,使模擬信號和數(shù)字雙向通訊能同時進(jìn)行,互不干擾.如圖1,在4~20mADC基礎(chǔ)上疊加幅度為±0.5mA的不同頻率的正弦調(diào)制波作為數(shù)字信號,1200Hz頻率代表邏輯“1”,2200Hz代表邏輯“0”.其傳送速率為1200bi/s. 3AD7715和AD421 AD7715是一種帶有模擬前置放大器的A/D轉(zhuǎn)換芯片,是一種用于低頻測量的芯片,它可直接接受電磁流量計(jì)的直流低電平輸入信號并輸出串行數(shù)字信號.該芯片采用∑-Δ轉(zhuǎn)換技術(shù),具有16位的高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換特性,有良好的抗干擾性,有自校準(zhǔn)和系統(tǒng)校準(zhǔn)的功能,可以消除零點(diǎn)誤差,滿量程誤差和溫度漂移的影響.AD7715的模擬輸入為差動方式,有單極性和雙極性輸入,信號范圍可選.前置放大器有1、2、32、128四種增益可選,有4個片內(nèi)寄存器,對它的編程可以實(shí)現(xiàn)增益選擇、信號極性、輸出數(shù)據(jù)速率、自動校準(zhǔn)和AD轉(zhuǎn)換等功能.這里用AD7715作為模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片. AD421是一種16位串行輸入、4~20mADC電流輸出的數(shù)模轉(zhuǎn)換器,非線形誤差小于±0.01% .主要由數(shù)模轉(zhuǎn)換器,電流轉(zhuǎn)換器和電流調(diào)整器組成.AD421的電流輸出有正常和報(bào)警兩種模式.正常模式對應(yīng)4~20mADC輸出,報(bào)警模式輸出電流擴(kuò)展為3.5~20mADC.電壓調(diào)整器由運(yùn)放能隙基準(zhǔn)和外接耗盡型場效應(yīng)管構(gòu)成.電壓調(diào)整器從電流回路中獲取電流,并給AD421及其他器件提供工作電流.在此設(shè)計(jì)中,選擇AD421作為數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片,它可以為其他芯片提供工作電壓,還可以將CPU輸入的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為4~20mADC電流輸出,并將數(shù)字信號疊加在4~20mADC電流上一起輸出.推薦產(chǎn)品.電磁流量計(jì),壓力變送器,新型靶式流量計(jì),超聲波流量計(jì),渦街流量計(jì),渦輪流量計(jì),熱電偶.