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基于RS-485总线的智能变送器设计

更新时间：2020-04-14 01:46:23 大小：12M 上传用户：zhengdai 查看TA发布的资源 标签：RS-485总线智能变送器 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

随着全球气候变暖，环境问题日益突显，人们对水文等环境信息的监测也提出了愈来愈高的要求。这就要求用于现场检测的仪器仪表的功能更加完善，而现今迅速发展的总线技术给水位监测带来了新的发展方向。其中，RS-485总线由于其技术成熟、开发成本低，再加上它可以很方便地将不同厂家生产的具有该接口的仪器仪表或设备组成RS-485网络，进行集中监控。所以，在一些小型的监测系统中RS-485总线得到广泛地应用。

本研究是对太原理工大学测控技术研究所自主设计研发的感应式数字水位传感器的改造和升级。原传感器是针对“山西省万家寨引黄入晋工程”专门设计的，虽然完全满足长隧洞、全封闭和长距离通信的要求，但在通用性上受到一定限制。为了使该传感器与其它系统更好地兼容，在查阅了大量相关的文献资料之后，根据现代仪器仪表的发展需求，并结合当今水文监测系统的国内外研究动态，提出了一套基于RS-485总线的智能变送器的设计方案。并对该变送器的相关硬件和软件进行了详细设计。本文主要研究内容包括：⑴分析研究了应用于检测技术与仪器仪表方面的常用通信技术及其原理，比较各自优缺点，并确立使用RS-485串行总线通信方式。⑵为了降低系统成本，并提高变送器的性能，本课题主控制选用CYGNAL公司推出的高速、高性能混合信号处理单片机----C8051F021。该单片机拥有多达16路的ADC输入端口，所以能够同时采集16路模拟信号。另外，其高达25MIPS的运行速度完全可以满足系统实时性的需求。⑶为了防止系统断电或其他原因致使采集到的信息丢失，本课题扩展的外部存储器选择铁电存储器FM24C256。该存储器掉电数据可保存40年以上，并且低功耗的设计，使其在仪器仪表行业应用广泛。⑷对原传感器信号调理电路进行了改进。在硬件方面提供了多种低功耗处理方式和抗干扰处理措施，提高了系统的稳定性。⑸在研究了RS-485总线协议的基础上，设计了系统的软件部分，主要包括：ADC0采集程序，数据处理、存储及通信程序，均采用C51语言设计。通过实验和调试表明，该RS-485智能变送器改善了原水位传感器的部分性能。使传感器的输出信号数字化、标准化，能够更加方便地实现组网，所以增加了原传感器的适用范围。