毕业设计（论文）-HART 协议智能差压变送器设计.doc

吉林大学毕业论文（设计）HART 协议智能差压变送器设计 学生姓名 专业 机电一体化 层次年级 2011年专科毕业生 学号 指导教师 职称 副教授 学习中心 大连航运职业技术学院 成绩 2011年 10 月 30 日目 录 摘要 3 第一章 绪论 5 1·1现场总线的发展 5 1·2 智能变送器的发展 6 1·3目的与意义 7 1·4本论文主要内容 7 第二章 HART 协议总体剖析 8 2·1 HART 协议概述 8 2·2 HART通信结构模型 10 2·2·1 HART 协议物理层 10 2·2·2 HART 数据链路层 11 2·2·3 应用层 12 2·2·4 各层间的功能关系 12 2·3 HART 协议在智能变送器中的应用 12 第三章 智能差压变送器的硬件设计 16 3·1 系统设计方案 16 3·2 HART通信模块 17 3·2·1 HART 的优良特性 17 3·2·2 HT2012 芯片的功能模块 17 3·3传感器模块 18 3·4 MCU模块 18 3·4·1 D/A转换器 19 3·4·2 A/D转换器 19 3·5基于HART协议智能差压变送器的电路设计 20 第四章 HART 协议差压变送器的软件设计 24 4·1 变送器的测控程序流程图 24 4·1·1 用户测控程序总体流程图 24 4·1·2 参数设置流程图 26 4·2 HART 数据与发送通讯流程图 27 4·2·1 上位机数据采集一次数据的程序流程图 27 4·2·2 变送器数据发送流程图 29 结论 31 致谢 32 参考文献 33 摘要 国家“十五”计划的全面启动，给仪器仪表行业带来新的增长点。据有关方面分析，仅西气东输第一期工程就需要各种类型的流量、压力、温度仪表、调节控制仪表、分析仪器、执行机构和主控系统，估计达100亿左右； 目前对仪器仪表行业产品综合水平评价：达到国际八十年代中期水平，微电子技术和计算机技术在仪器仪表产品中普遍采用，约15％的产品实现了智能化，达到国际九十年代水平；30％的产品实现了数字化，达到国际八十年代末期水平，整体技术水平不高，综合差距在15年左右。随着国际上“四化”(数字化、智能化、网络化、微型化)产品逐渐成为主流，差距还在拉大。主要表现：产品可靠性、稳定性差的问题依然突出；重大工程项目产品成套率下降(由“八五”的80％下降到50％左)，高档产品主要被国外产品占领，中档产品面临强烈冲击，加入WT0以后，形势将更加严峻。因此，研究出有自主知识产权的仪器仪表成为当务之急。HART协议的智能变送器作为模拟仪表向数字仪表的过渡产品，由于它在目前己成为事实上的工业标准，符合中国国情，加之它可为开发FF总线产品积累经验，因此仍具有开发价值。两线制HART智能变送器的技术难点： 自身的电流不能超过3．5mA，这是典型的低功耗要求；数字信号在回路中的幅值要求，为1mA(峰—峰值)：变送器与手操器的通信。研制出HART智能变送器，达到了国先进水平。: HART协议 智能变送器 现场总线ABSTRACT State 15 program into full swing, to the instrumentation industry to bring new growth. According to relevant analysis, only the first phase of the project on natural gas needs of various types of flow, pressure, temperature instrument, regulation and control instruments, analytical instruments, actuators and main control system, estimated at 10 billion or so; current device Comprehensive Evaluation Instrument industry products: the mid-eighties to the international level, microelectronics and computer technology in instrumentation products commonly used, about 15% of the product to achieve an intelligent, nineties to meet international standards; 30% of