基于A5191HRT和AD421的HART協(xié)議通信模塊的設計與實現(xiàn)(圖)

摘 要：首先敘述hart通信協(xié)議的發(fā)展和協(xié)議的層次結構，針對某現(xiàn)場儀表的hart協(xié)議遠程通信模塊的設計與實現(xiàn)的要求，完成了基于hart調制解調器a5191hrt和電流環(huán)數(shù)模轉換器ad421的hart協(xié)議通信模塊的軟硬件設計。關鍵詞：hart協(xié)議；串行通信；頻移鍵控 引言---hart(highway addressable remote transducer，可尋址遠程傳感器高速通道)通信協(xié)議由美國rose-mount公司于20世紀80年代中期推出，之后又進行了修訂和增補，作為開放標準由hart通信基金會hcf向全世界發(fā)布，主要用于現(xiàn)場智能儀表和控制室系統(tǒng)間進行數(shù)字通信。由于兼容傳統(tǒng)的4～20ma模擬系統(tǒng)的hart通信協(xié)議具有諸多優(yōu)點，發(fā)展至今，它已被世界上三分之二以上的現(xiàn)場設備所采用，成為智能工業(yè)控制領域事實上的國際標準。---在研制某智能現(xiàn)場儀表的過程中，使用單片hart調制解調器a5191hrt和數(shù)模轉換器ad421設計實現(xiàn)了其中的hart協(xié)議遠程通信模塊，具有高精度、低功耗、低成本、工作可靠性高的優(yōu)點。 hart協(xié)議簡介 ---hart協(xié)議是一種兼容現(xiàn)行

基于HART協(xié)議的智能變送器設計

收調制位速率1200bps。 ht2012使用1200hz("1")和2200hz（"0"）bell 202信號頻率，cmos、ttl兼容。 th2012具有載波檢測輸出端ocd，低電平有效，表示對方通信芯片準備進行載波發(fā)送，改進了通信的實時性和靈活性。另外，19.2khz時鐘信號輸出，也為應用提供了方便。 2.d/a及v/i轉換器 為將數(shù)字頻率信號轉換為±0.5ma的頻率信號，疊加在兩線的4～20ma電流環(huán)上，還需要附加耦合電路，這樣必然會造成更多的功耗開銷。而美國a/d公司的產(chǎn)品ad421[2]，是專為hart協(xié)議智能儀表設計的，包括4～20ma電流環(huán)的16位d/a轉換器。它與hart協(xié)議兼容，其開關電流源和濾波器功能塊，可hart電壓信號向±0.5ma電流信號的轉換，為應用帶來方便。 ad421基本性能：（1）4～20ma輸出；（2）hart兼容，能用于標準hart fsk協(xié)議通信；（3）16位分辨率；（4）±0.01%積分的非線性；（5）3v、3.3v或5v可調節(jié)電壓輸出及2.5v和1.25v精度參考，用于自身和系統(tǒng)其他器件；（6）vcc=5v供電時，750μa最大靜態(tài)電流

A5191HRT型HART調制解調器的原理與應用

摘 要：首先介紹a5191hrt型hart調制解調器的原理。a5191hrt內部集成了符合bell202標準的較完整的調制解調電路，與微處理器接口方便，便于構建智能現(xiàn)場儀表的hart協(xié)議通信模塊電路。最后給出某智能現(xiàn)場儀表基于a5191hrt和ad421型電流環(huán)數(shù)，模轉換器的hart協(xié)議通信模塊設計。 關鍵詞：hart協(xié)議；串行通信；頻移鍵控；調制解調器 1 引言 20世紀70年代中期，工業(yè)控制儀表發(fā)展為統(tǒng)一的二線制4 ma~20 ma電流環(huán)標準模擬信號體制。80年代后，數(shù)字技術的發(fā)展使大量智能控制儀表采用了微控制器(mcu)，儀表與控制設備之間傳輸?shù)男畔⒘吭黾?，迫切需要一種全數(shù)字雙向通信規(guī)范。美國rose—mount公司制定的hart協(xié)議是兼容現(xiàn)行4 ma一20 ma模擬系統(tǒng)的過渡性現(xiàn)場總線標準，得到了非常廣泛的應用，成為智能工業(yè)控制領域事實上的國際標準。 ami semiconductor公司的a5191hrt型hart調制解調器用于構建智能現(xiàn)場儀表的hart協(xié)議通信模塊，具有外圍電路簡單和工作可靠性高等特點。 hart(highway addressable re

HART通信協(xié)議在現(xiàn)場儀表遠程通信中的實現(xiàn)(圖)

直接將數(shù)字信號轉換成4～20ma電流輸出，以輸出主要的變量。bell202 modem及其附屬電路的作用是對疊加在4～20ma環(huán)路上的信號進行帶通濾波放大后，hart通信單元如果檢測到fsk頻移鍵控信號，則由bell202 modem將1200hz的信號解調為“1”，2200hz信號解調為“0”的數(shù)字信號，通過串口通信交mcu，mcu接收命令幀，作相應的數(shù)據(jù)處理。然后，mcu產(chǎn)生要發(fā)回的應答幀，應答幀的數(shù)字信號由modem調制成相應的1200hz和2200hz的fsk頻移鍵控信號，波形整形后，經(jīng)ad421疊加在環(huán)路上發(fā)出。 d/a變換器采用ad421，它是美國adi公司推出的一種單片高性能數(shù)模轉換器，由環(huán)路供電，16位數(shù)字信號以串行方式輸入，可以將數(shù)字信號直接轉換成4～20ma電流輸出。它提供了高精度、全集成、低功耗的解決方案，采用16引腳dip、tssop、soic封裝，可實現(xiàn)低成本的遠程智能工業(yè)控制。ad421包括串行輸入16位 d/a(數(shù)字/電流 )轉換，除自身用電外，還提供可選擇的 (5v，3.3 v或 3 v)穩(wěn)壓輸出供變送器其他部分用電。 hart modem采用 smar公司的

基于HART協(xié)議的高精度溫度控制器設計

和總線化儀表的一代。本文將微處理 技術和hart 協(xié)議通信技術引入溫度控制器中，實現(xiàn)了高精度、多功能的可編程兩線制 hart 協(xié)議的高精度溫度控制器。 2 溫度控制器的硬件原理概述 基于hart 協(xié)議的高精度溫度控制器的電路原理框圖，如圖1。連接hart 協(xié)議溫度 控制器的兩條線既是電源線又是4～20ma 輸出（控制）信號線和hart 信號線，對hart 協(xié)議溫度控制器供電的電流被限制在4ma 以下（報警情況為3.6ma），4ma 以上部分為信 號。 采用ad 公司生產(chǎn)ad421 實現(xiàn)a/d、v/i 功能，ad421 是一款低功耗多功能芯片，其內部集成有16 位a/d 及v/i 和電壓調整電路。dc/dc 是采用開關電源原理設計的電源隔離 器，通過dc/dc 給基于hart 協(xié)議的溫度控制器信號輸入和a/d 電路供電。使用低驅動電 流的光電隔離器作信號隔離，實現(xiàn)hart 協(xié)議溫度控制器傳感器小信號輸入與輸出信號和 外部電源隔離，同時實現(xiàn)溫度控制器的低電流消耗要求。 電路工作原理是:溫度傳感器信號經(jīng)濾波送ad7714 放大并轉換為相應的數(shù)字信號，經(jīng) 光耦hp4731

4～20mA電流環(huán)輸出式數(shù)模轉換器AD421的基本電路圖

　　采用5V電源時，AD421的基本接線如圖所示。圖中，AD421的電壓調整器與外部耗盡型場效應調整管DN25D一起給AD421及其他器件供電，UCC端接2.2μF的退耦電容，以保證電壓調整器的輸出穩(wěn)定并吸收AD421和其他器件產(chǎn)生的尖脈沖。當AD42...

由4～20mA電流環(huán)輸出式數(shù)模轉換器AD421構成的4～20mA智能變送器的電路

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由AD421構成的基于HART協(xié)議(高速可尋址遠程傳感器通信協(xié)議)的智能變送器

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4～20mA電流環(huán)輸出式數(shù)模轉換器AD421的基本接線

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• AD421

  電流輸出4～20mA；HART兼容；16位分辨率和單調性；±0.01％積分非線性；穩(wěn)壓器輸出5V或3V；2.5V和1.5V精度基準；750A最大靜態(tài)電流；靈活的高速串行接口；16引腳SOIC封裝；可編程報警電流能力

一種新型液位傳感器及變送器的設計

和若干分布在測桿內干簧管陣列電路板上的串—并移位寄存器74hc164構成類似掃描鍵盤陣列電路結構。干簧管位于行和列的交叉點上。 通過控制移位寄存器的輸出，使各列依次變?yōu)榈碗娖?“0”)狀態(tài)，然后檢測各行(p1.0~p1.3)的狀態(tài)。如果某行為低電平(“0”)狀態(tài)，則該行與處于低電平狀態(tài)列的交叉點上的干簧管為閉合狀態(tài)，由此就確定了浮子的位置，即液面位置。由于任一干簧管的位置是唯一確定，故對應于任一干簧管的液位也就唯一確定了。 變送器電路采用美國ad公司的高性能數(shù)模轉換器ad421芯片。其采用σ-δdac結構，16位分辨率，標準三線串行數(shù)據(jù)輸入接口，4~20ma電流環(huán)路輸出。變送器24v電源經(jīng)過片內電壓調整電路和調整管(dn25d)，可提供+5v、+3.3v或+3v的外部電路工作電源。同時還能提供+1.25v、+2.5v基準電源。 電容c1、c2、c3與片內dac后時序濾波器相聯(lián)，cpu可以在時鐘端clock的上升沿將數(shù)據(jù)裝入數(shù)據(jù)端data，輸入至內部移位寄存器，在latch上升沿鎖存到dac鎖存器，從而完成數(shù)字信號到4~20ma標準電流信號的轉換。

一種新型懸浮陀螺式質量流量計的研究

度分布不均勻，導致這兩端的速度梯度不一樣，在兩端產(chǎn)生的切向力不相等，且作用力方向恰好相反，從而產(chǎn)生不平衡力矩。隨著小球的搖擺角度的增加，該不平衡力矩也增大，當力矩大到足以克服小球的轉動慣量時，小球就旋轉起來了。 4. 器件的選取 整個懸浮陀螺質量流量計是由流量傳感器、a/d轉換器、微控制器、程序和參數(shù)存儲器、d/a轉換器、lcd液晶顯示和通訊模塊組成。結構概圖如圖2所示。a/d轉換芯片選用的是ad7715；微處理器選用的是pic16c73；e2prom選用的是93lc86；d/a轉換芯片選用的是ad421；hart mo-dem使用的是symbios logic公司的20c15（該芯片可用于實現(xiàn)hart協(xié)議物理層的要求）。在此只列出所選用的相應器件，具體的應用情況略。 軟件設計主要可分為兩大部分：測控軟件和通訊軟件。測控軟件包括：a/d采樣程序、非線性補償程序、計算、d/a輸出程序等。hart通訊軟件實質是hart協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層和應用層的軟件實現(xiàn)。通訊程序采用串行口中斷方式進行數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送。 進行完理論上的研究之后，我們又在實驗管線上進行了一系列的實驗。由于溫度、壓力的變化比較小，可以

4～20mA電流環(huán)輸出式數(shù)模轉換器AD421的基本接線

相關元件pdf下載：ad421 采用5v電源時，ad421的基本接線如圖所示。圖中，ad421的電壓調整器與外部耗盡型場效應調整管dn25d一起給ad421及其他器件供電，ucc端接2.2μf的退耦電容，以保證電壓調整器的輸出穩(wěn)定并吸收ad421和其他器件產(chǎn)生的尖脈沖。當ad421的工作電壓選+3v時，在com、looprtn端之間應接16kω的電阻，以調整ad421的增益。為了穩(wěn)定電壓調整器的工作，在ucc與com端之間應接一只電源退耦電容，并且在comp、drive端之間接0.01μf的電容，還要在drive、com端之間并聯(lián)上1kω電阻和1000pf電容。若將ad421內部2．5v基準源(ref out2端)直接作為ref in端的輸入基準電壓，則應在ref in端與地之間接4．7μf退耦電容。3個外部濾波電容分別為c1、c2和 c3，而濾波電阻已集成到芯片中。通常取c1=c2=0．01μf，c3=0．0033μf。c1～c3應選用介質損耗系數(shù)很低的電容器。

由4～20mA電流環(huán)輸出式數(shù)模轉換器AD421構成的4～20mA智能變送器的電路

相關元件pdf下載：ad421 ad7714 89c51 由ad421構成4～20ma智能變送器的電路如圖所示。其中，微處理器可作為線性化處理和通信。該變送器的模/數(shù)轉換器采用ad7714(或ad7715)型高分辨率∑-△式adc。 ad7714內部包含了可編程增益放大器(增益調節(jié)范圍是1～128)。變送器的工作原理如下：傳感器產(chǎn)生的10mv模擬信號首先加到ad7714的輸入端，完成模／數(shù)轉換并利用ad7714的數(shù)字校準技術來消除增益誤差及失調誤差；然后由89c51單片機讀取ad7714的數(shù)據(jù)并進行線性化處理，再經(jīng)過串行口送至ad421轉換成4～20ma的電流信號，最后經(jīng)電流環(huán)路送給控制中心。ad421的工作電壓為+3.3v。ad7714、ad421的基準電壓分別由列強out1、ref out2來提供。

由AD421構成的基于HART協(xié)議(高速可尋址遠程傳感器通信協(xié)議)的智能變送器

相關元件pdf下載：ad421 89c51 ad7714 ht20c12 bell202 由ad421構成的基于hart協(xié)議的智能變送器框圖：其應用電路：

求助ad421

求助ad421有用過ad421的朋友嗎?我正在調試ad421的4~20ma的模擬輸出，使用mos管為dn2535，電路參考datasheet上面的?，F(xiàn)在我直接量loop+和loop-直接的電流為300ma以上，輸入數(shù)字變化的時候，可以量的loop rtn端的電壓有微小的變化。nylyt, highway你們的都調出來了嗎？幫幫我

有人用過AD421嗎

有人用過ad421嗎我在用ad421時輸出電流不穩(wěn)定,多數(shù)是20ma,但偶爾會出現(xiàn)32ma的電流.用示波器觀看mcu與ad421之間的波形正常,用過的朋友你門是怎么做的?

AD421的問題？

ad421的問題？請教大家： ad421我把lv和com相連，但vcc只有2.55v，dn25d是選用的2sk30，而且把lv連vcc端，也是2.55v。loop+我接15v。請問是什么問題？

4-20mA電流轉換電路

可以用ad421用ad421就行了，原來我就用的ad421,很好用，但是老板說成本太高，只能用運放搭，苦，對此不熟悉，哪位能給個參考電路，上面的電路不知是否可用。

關于AD421

關于ad421現(xiàn)在用ad421輸出4~29ma的電流,可就是沒輸出來,請問有哪位大蝦有成熟的驅動程序,給個參考,最好是c語言的,當然有匯編的我同樣很感激.謝謝.我的email是 ldl512-7@163.com