CN2833675Y - 硬件互连型支持蓝牙无线传输的hart接口 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，包括硬件互连逻辑、蓝牙模块、电源稳压和切换、HART信号的调制和解调电路、电池充电管理电路等。蓝牙模块通过硬件互连逻辑与HART信号调制和解调电路相连；HART总线接口通过变压器或光电隔离，整形和滤波电路，电平转换电路后进行HART信号的调制和解调，通过硬件互连逻辑实现与蓝牙的双向信息交换。计算机能通过蓝牙发送控制信息，通过此接口转换和传输给现场HART设备；而现场HART设备的应答信号通过此接口转换成蓝牙信号发送给计算机。

Description

硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口
技术领域
本实用新型涉及工业现场总线，尤其是一种用于工业现场总线上具备蓝牙无线传输的HART接口。
背景技术
随着蓝牙无线技术的进一步成熟，它必将向工业应用领域渗透，提供用户操作的便利。然而，目前为止还没有在HART现场总线领域有关蓝牙无线技术的应用，更没有采用硬件互连逻辑、无需微处理器的硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口。
发明内容
本实用新型是要提供一种硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，它提供HART现场总线和蓝牙之间的接口，以解决计算机通过蓝牙发送控制信息，通过此接口转换成HART现场总线标准的信号传输给现场HART设备；而现场HART设备的应答信号通过此接口转换成蓝牙信号发送给计算机的技术问题。
本实用新型是这样实现的：一种硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，包括硬件互连逻辑、蓝牙模块、电源稳压和切换、电池充电管理电路、HART信号的调制和解调、HART电平转换、整形和滤波电路、变压器或者光电隔离电路。蓝牙模块通过硬件互连逻辑与HART信号调制和解调电路相连；HART总线接口通过变压器或光电隔离，整形和滤波电路，电平转换电路后进行HART信号的调制和解调，通过硬件互连逻辑实现与蓝牙的双向信息交换；电源稳压和切换、电池充电管理电路分别给硬件互连逻辑、蓝牙模块、HART电平转换、整形和滤波电路、变压器或光电隔离电路供电。
本实用新型提供一种优选方案，即上述装置还包括由电源稳压和切换、电池充电管理电路和后备电池组成的电源管理装置，在外接电源输入断开时，给系统进行供电。
本实用新型的硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口可由蓝牙和HART现场总线之间实现双向通信。
HART接口为符合HART现场总线标准的接口。
硬件互连逻辑可以使用固定逻辑器件，或者使用可编程逻辑器件，也可以使用两者的组合。
本实用新型具有HART现场总线和蓝牙之间的接口，计算机能通过蓝牙发送控制信息，通过此接口转换成HART现场总线标准的信号传输给现场HART设备；而现场HART设备的应答信号通过此接口转换成蓝牙信号发送给计算机。它使用户的操作摆脱了线缆的束缚，可以广泛应用在工业现场。
附图说明
图1是本实用新型系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，一种硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，包括硬件互连逻辑、蓝牙模块、后备电池、电源稳压和切换、电池充电管理电路、HART信号的调制和解调、HART电平转换、整形和滤波电路、变压器或者光电隔离电路。蓝牙模块通过硬件互连逻辑与HART信号调制和解调电路相连；HART总线接口通过变压器或光电隔离，整形和滤波电路，电平转换电路后进行HART信号的调制和解调，通过硬件互连逻辑实现与蓝牙的双向信息交换；电源稳压和切换、电池充电管理电路分别给硬件互连逻辑、蓝牙模块、HART电平转换、整形和滤波电路、变压器或光电隔离电路供电以及对后备电池进行充电，在外接电源输入断开时，由后备电池供电。
蓝牙和HART现场总线之间实现双向通信。HART接口为符合HART现场总线标准的接口。硬件互连逻辑可以使用固定逻辑器件或者使用可编程逻辑器件，也可以使用两者的组合。
本实用新型可以将无线蓝牙通讯协议转换成标准的HART总线信号，即1200波特率的BELL202频移键控信号，1200Hz调制为逻辑1，2200Hz调制为逻辑0。蓝牙模块是符合Bluetooth版本1.1的标准的，已经实现了蓝牙底层协议(包括BaseBand Protocol(BBP)基带协议、LinkControl Protocol(LCP)链接协议、Link Management Protocol(LMP)链路管理协议、HostController Interface(HCI)主控器接口)的模块电路。接口的供电可以是外部直流输入，也可以是内部电池供电，并提供了电池管理和充电电路，在有外部直流电源输入时，可以给电池进行充电。蓝牙模块在接收到信号输入时，进行协议解析，然后将数据通过串行或者并行接口发送至硬件互连逻辑，硬件互连逻辑通过串行接口将数据发送至HART芯片，进行HART信号的调制和解调，经过整形和滤波电路将去除干扰信号，保证信号传输的准确可靠，然后通过电平转换电路后，再通过变压器或者光电隔离转换成标准的HART信号，发送至HART总线。数据传输是双向的，HART总线的信号经过滤波和电平转换之后，发送至HART调制和解调芯片，解调后的数字信号通过串行接口发送至硬件互连逻辑，然后再从蓝牙模块发送出去。
实施例：
硬件互连逻辑采用ATMEL公司的GAL16V8可编程器件；HART调制和解调芯片采用SMAR公司的HT2012，通过硬件互连逻辑连接到蓝牙模块。HART滤波和整形电路采用运算放大器电路，采用变压器隔离方式实现HART总线和内部电路的隔离。电源供电采用外部直流电源供电和内部电池供电二种方式，外部电源供电稳压采用美国国家半导体公司的LM2576DC-DC电路，可以适应9～36V的宽电压输入，电池采用标准的手机用锂电池3.6V 600mAH，内部提供电池充电管理电路，采用MAXIM公司的MAX1811芯片，在有外部电源输入时采用外部电源供电并且给锂电池充电，没有外部电源输入时，采用内部锂电池供电。蓝牙模块采用加拿大威蓝通信公司的SBT-800-BBM(UART)蓝牙模块，通过硬件互连逻辑连接到HART调制和解调芯片，采用蓝牙模块的RTS信号控制HART芯片的工作模式，即HT2012是工作在调制模式，还是解调模式。
利用所述的支持蓝牙无线传输的HART接口和支持蓝牙的掌上电脑，可以组成无线HART现场总线采集系统，掌上电脑就可以升级成HART现场总线的手操器。

Claims (5)

1.一种硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，包括硬件互连逻辑、蓝牙模块、电源稳压和切换、电池充电管理电路、HART的调制和解调电路、HART电平转换、整形和滤波电路、变压器或者光电隔离电路，其特征在于，所述蓝牙模块通过硬件互连逻辑与HART信号调制和解调电路相连；HART总线接口通过变压器或光电隔离，整形和滤波电路，电平转换电路后进行HART信号的调制和解调，通过硬件互连逻辑实现与蓝牙的双向信息交换；电源稳压和切换、电池充电管理电路分别给硬件互连逻辑、蓝牙模块、HART的调制和解调电路、HART电平转换、整形和滤波电路、变压器或光电隔离电路供电。
2.根据权利要求1所述的硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，其特征在于，它还包括由电源稳压和切换、电池充电管理电路和后备电池组成的电源管理装置，在外接电源输入断开时，由经过充电的后备电池供电。
3.根据权利要求1所述的硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，其特征在于，所述蓝牙和HART现场总线之间实现双向通信。
4.根据权利要求1所述的硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，其特征在于，所述HART接口为符合HART现场总线标准的接口。
5.根据权利要求1所述的硬件互连型支持蓝牙无线传输的HART接口，其特征在于，所述硬件互连逻辑为固定逻辑器件，或者为可编程逻辑器件，或者两者的组合。
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