[发明专利]一种HART调制解调器及其数据传输方法

权利要求书

1.一种HART调制解调器，其特征在于，包括：供电电路、微处理器、HART调制解调电路和通用串行总线接口电路，其中：

所述通用串行总线接口电路与所述微处理器相连，用于将接收到的上位机发送的信息传输给所述微处理器；

所述微处理器与所述HART调制解调电路相连，用于将接收到的信息转发给所述HART调制解调电路；

所述HART调制解调电路，用于依据所述微处理器的控制信号，将接收到的信息进行调制或解调；

所述供电电路为所述微处理器、HART调制解调电路和所述通用串行总线接口电路提供工作电源。

2.根据权利要求1所述的HART调制解调器，其特征在于，所述微处理器采用型号为STC89C516RD+的单片机实现。

3.根据权利要求1所述的HART调制解调器，其特征在于，所述HART调制解调电路采用型号为DS8500的HART调制解调器芯片实现。

4.根据权利要求1所述的HART调制解调器，其特征在于，所述通用串行总线接口电路采用型号为CH375A的通用总线接口芯片实现。

5.根据权利要求1所述的HART调制解调器，其特征在于，所述供电电路包括：第一供电电路和第二供电电路，其中：

所述第一供电电路，直接通过上位机的通用串行总线接口电源向微处理器和通用串行总线接口电路提供5V的直流电压；

所述第二供电电路，用于将5V直流电压转换为3.3V直流电压，并将3.3V直流电压提供给HART调制解调电路。

6.根据权利要求5所述的HART调制解调器，其特征在于，所述第二供电电路包括：电压转换电路，第一滤波电容、第二滤波电容，其中：

所述电压转换电路的输入端输入有5V直流电压，接地端连接0V接地端，输出端输出3.3V直流电压，所述电压转换电路用于将5V直流电压转换为3.3V直流电压；

所述第一滤波电容并联在所述电压转换电路的输入端和接地端之间，滤除从所述输入端输入的干扰信号；

所述第二滤波电容并联在所述电压转换电路的输出端和接地端之间，滤除所述输出端输入的干扰信号。

7.根据权利要求5所述的HART调制解调器，其特征在于，还包括连接在微处理器的串口发送端和HART调制解调电路的数字信号输入端之间的5V电平至3.3V电平转换电路；

所述5V电平至3.3V电平转换包括：第一开关管、第一电阻和第二电阻，其中：

所述第一开关管的第一端连接3.3V直流电源、第二端通过第二电阻连接地端，且所述第二端连接所述HART调制解调电路的信号输入端，所述第一开关管的控制端通过第一电阻连接所述微处理器的串口发送端。

8.根据权利要求5所述的HART调制解调器，其特征在于，还包括：连接在所述微处理器的信号接收端和HART调制解调电路的数字信号输出端之间的3.3V至5V电平转换电路，所述电路包括：第二开关管、第三电阻、第四电阻和与非门，其中：

所述第二开关管的控制端通过所述第三电阻连接所述HART调制解调电路的数字信号输出端，第一端通过所述第四电阻连接5V直流电源，且所述第一端连接所述与非门的输入端，所述第二开关管的第二端连接接地端；

所述与非门的输出端连接所述微处理器的信号接收端。

9.根据权利要求1所述的HART调制解调器，其特征在于，还包括：连接在所述HART调制解调电路和HART智能设备之间的接口电路，所述接口电路包括：共模扼流圈、电压跟随器、运算放大器、连接端子、第一隔直电路、滤波电路和第二隔直电路，其中：

所述共模扼流圈的原边线圈的正极性端通过所述第一隔直电路连接所述HART调制解调电路的HARTOUT端，且所述正极性端通过所述第二隔直电路连接HART调制解调电路的HARTIN端；

所述共模扼流圈的副边线圈的正极性端通过所述滤波电路连接所述连接端子的第一端，所述副边绕组的负极性端连接所述连接端子的第二端；

所述跟随器将产生的基准电压输出至所述运算放大器的同相输入端，所述运算放大器的反相输入端通过反馈电路连接所述运算放大器的输出端，且所述运算放大器的输出端连接所述原边线圈的负极性端。