AD421其内部的电压调节器与外部的场效应管DN25D对输入到AD421的电压进行调整,可提供+3.3V电压作为其他设备的电源 。 HART发出的FSK信号,经过一个电容耦合送到AD421中,转换成相应的±0.5mA正弦电流信号,实现电压信号到电流信号的转换,同时,叠加在4~20mA的电流上送给接收设备,实现了HART协议的信息的交换 。 本电路耦合电容取为0.0033uF 。
四、HART通讯协议的软件实现
1.智能电磁流量计串口中断程序
在串行口中断服务程序中,首先保护现场,然后判断是接收中断还是发送中断,若为接收中断则执行接收服务子程序,否则执行发送服务子程序 。 中断处理结束后,恢复现场并返回系统主程序 。 HART通信采用水平和垂直校验的方法 。 当检测到接收数据有差错时,则等到主设备命令帧发完后,通知主设备数据接收有误 。 主设备则重新发命令帧,从而保证通信的准确可靠在对命令帧响应之前先要将该帧拆分,即首先判断该帧前导码是否正确,每接收一个前导码,计数器加1,再接收定界符,若为有效的定界符且前导码计数器大于1,则为HART帧的起始位置,根据定界符确定HART帧的类型,若为应答帧或成组模式帧则终止接收服务,等待载波结東:若为请求帧,则确定帧格式,设置接收长帧格式或短帧格式地址计数值,短帧格式地址接收1个字节,长帧格式地址接收5个字节 。 再接收命令号,数据字节长度字节,若数据字节长度字节出现奇偶校验错误则终止接收服务,等待载波结束;否则设置数据字节长度计数器,每接收一个数据字节,长度计数器减1,最后接收平校验和 。 若接收请求地址匹配,对接收的HART帧异或求水平校验和,并与接收水平校验和进行比较,相同则表示无通讯错误,否则置水平校验和错误标志为1,结束接收服务并转入HART命令执行子程序 。
五、结论
【HART协议是如何在智能电磁流量计中应用实现的】对研制的智能电磁流量计进行试验表明:该流量计集成化程度高功能强、操作方便、性能可靠;具有自诊断、自检定功能和HART数据通讯功能;可测正反两个方向流量,也可测脉动流量;抗电磁干扰和温度性能好,适合于现场测量和显示;测量范围大,准确度高 。