专利名称：基于profibus-pa总线通信协议的温度变送器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业自动化控制的温度数据采集和传输系统，特别涉及一种基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器。
背景技术：
变送器是一种将物理测量信号或普通信号转换为标准电信号输出或能够以通讯协议方式输出的设备， 一般分为温度/湿度变送器，压力变送器，差压变送器，液位变送器，电流变送器等，目前的温度变送器一般由测温探头(热电偶或热电阻传感器)和两线制固体电子单元組成。采用固体�？樾问浇馕绿酵分苯影沧霸诮酉吆欣铮佣纬梢惶寤�
变送器。
用户采集所需信息并配合微机系统或其他常规仪表的使用，须将变送器安置于个采集点，并考虑电源线和数据线的综合布设，此工程的安装成本或运营维护成本较高。
发明内容
本实用新型的目的在于，通过提供一种基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器，其可安置于任意地点而无需布设电源线和数据线，并且功耗低、抗干扰性高。
为解决上述技术问题，本实用新型基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器包括PROFIBUS-PA总线、FBC0409PROFIBUS-PA协议转换接口芯片、AT91系列微处理器、总线取电稳压�？�、按键和LCD显示、CY62146静态存储器、24AA256EEPROM、通讯隔离、电源隔离、温度仪表卡、微处理器、AD转换器、电压基准器、信号滤波放大、温度传感器和万能信号输入通道选择。
PROFIBUS-PA总线通讯�？椴糠肿芟呷〉缥妊鼓？榻玃ROFIBUS-PA总线电压进行稳压在3. 3V DC给本才莫块上的各个器件供电；FBC0409与AT91型CPU相连，将PROFIBUS-PA信号调制和解调；按键和LCD显示部分与AT91型CPU相连，实现参数的设置和现实；CY62146静态存储器与AT91型CPU相连，为�？槌绦蛟诵刑峁┠诖妫�24AA256 EEPROM通过rc总线与AT91型CPU相连，存储设备地址、仪表线性化参数等；电源隔离部分将本�？榈�3. 3V DC直流电压进行隔离后给仪表测量部分供电；仪表测量部分通过串口与AT91型CPU相连。
3温度测量部分AD7787转换器通过SPI总线与ATMEGA168处理器相连，LM285与AD7787相连，万能信号输入通道选择与信号滤波放大器相连，温度传感器与信号滤波放大器相连，冷端温度传感器PT100与AD7787相连，信号滤波》丈大器与AD7787相连。
其工作原理为PROFIBUS-PA总线通讯�？椴糠肿芟呷〉缥妊鼓？榻玃ROFIBUS-PA总线电压进行稳压在3. 3V DC给本�？樯系母鞲銎骷┑纾籉BC0409将PROFIBUS-PA总线上的命令信号进行解调送至AT91型CPU若命令信号为读仪表测量值，则AT91型CPU向仪表测量部分发送读仪表测量值命令并接收仪表测量部分回传的测量值，然后AT91再将从仪表测量部分接收的测量值通过FBC0409进行解调发送到PROFIBUS-PA总线上，同时将接收到测量值通过LCD液晶显示；若命令信号为写参数值，则AT91将从总线上接收到的要写的参数通过I2C总线写入到24AA256中并向总线发出些成功确认信号。使用者可通过按键和LCD液晶对本�？榈牡刂飞柚�、功能块选择、液晶显示小数点位置、以及测量值单位等参数查看与修改。
温度测量部分LM285给AD7787提供1. 235VDC的基准电压，当温度传感器选定后，ATMEGA168控制万能信号输入通道，提供给信号滤波放大器合适的放大倍数，信号滤波放大器将温度传感器信号进行滤波并放大后传给24位AD转换器AD7787, ATMEGA168读取AD7787转换的数据进行线性化处理，若温度传感器位热电偶，再经过冷端补偿后变成实际的温度值后传送给PROFIBUS-PA总线通讯模块，再由PROFIBUS-PA总线通讯模块传送给PROFIBUS-PA总线上去。
由于采用以上的技术方案，本实用新型具有以下的积极效果采用�？榛杓疲髂？橄嗷バ鞴ぷ鳎挥绕涫俏露炔饬坎糠郑捎猛蚰苁淙敕绞剑� 一台PROFIBUS-PA总线温度变送器可选择不同的温度传感器，给现场使用带来很大的方便；采用24位AD转换器，使用高达6此方的最小二乘法算法，并针对热电偶传感器进行了冷端补偿，从而实现了高精度温度测量。
以下结合附图和优选实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器的优选实施方式的电路方框图。
图1中依次编号为PROFIBUS-PA总线-l、 FBC0409PROFIBUS-PA协议转换接口芯片-2、 AT91系列微处理器-3、总线取电稳压�？�-4、按键和LCD显示-5、 CY62146静态存储器-6、 24AA256EEPROM-7、通讯隔离-8、电源隔离-9、温度仪表卡-10、微处理器-11、 AD转换器-12、电压基准器-13、信号滤波放大14、温度传感器15和万能信号输入通道选择1具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施例加以说明参照图l所示，本实用新型基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器包括PROFIBUS-PA总线1、 FBC0409PROFIBUS-PA协i义转换接口芯片2、 AT91系列微处理器3、总线取电稳压�？�4、按键和LCD显示5、 CY62146静态存储器6、 24AA256EEPR0M7、通讯隔离8、电源隔离9、压力仪表卡10、微处理器ll、转换器12、电压基准器13、信号滤波放大14、温度传感器15和万能信号输入通道选择16.
PROFIBUS-PA总线1通讯模块部分总线取电稳压模块4将PROFIBUS-PA总线1的电压进行稳压在3. 3V DC给本才莫块上的各个器件供电；FBC0409 PROFIBUS-PA协议转换接口芯片2与AT91型系列微处理器3 ( CPU )相连，将PROFIBUS-PA总线1上的信号调制和解调；按键和LCD显示5部分与AT91型系列微处理器3 ( CPU )相连，实现参数的设置和现实；CY62146静态存储器6与AT91型系列微处理器3 (CPU)相连，为�？槌绦蛟诵刑峁┠诖妫籆Y62146静态存储器。
温度测量部分AD7787转换器12通过SPI总线与ATMEGA168处理器11相连，LM285与AD7787相连，万能信号输入通道选择16与信号滤波放大器14相连，温度传感器15与信号滤波放大器14相连，冷端温度传感器PT100与AD7787相连，信号、滤波放;^器14与AD7787相连口 "
不碍于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可以作出种种等同的变型和替换，这些等同的变型或替换军包含在本申请权利要求所限定的范围内。
权利要求1.一种基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器，尤其包括一AD7787转换器通过SPI总线与ATMEGA168处理器电路连接；一万能信号输入通道选择与信号滤波放大器电路连接；一温度传感器与信号滤波放大器电路连接。
2. 如权利要求1所述的基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器，其特征在于冷端温度传感器PT100与AD7787电路连接。
3. 如权利要求1所述的基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器，其特征在于信号滤波放大器与AD7787电路连接。
专利摘要本实用新型提供一种基于PROFIBUS-PA总线通信协议的温度变送器，其特征尤其在温度测量部分LM285给AD7787提供1.235VDC的基准电压，当温度传感器选定后，ATMEGA168控制万能信号输入通道，提供给信号滤波放大器合适的放大倍数，信号滤波放大器将温度传感器信号进行滤波并放大后传给24位AD转换器AD7787，ATMEGA168读取AD7787转换的数据进行线性化处理，若温度传感器位热电偶，再经过冷端补偿后变成实际的温度值后传送给PROFIBUS-PA总线通讯�？椋儆蒔ROFIBUS-PA总线通讯模块传送给PROFIBUS-PA总线上去。
文档编号G01K7/00GK201429474SQ200920186368
公开日2010年3月24日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者张从江, 俊 查, 陈锦荣 申请人:安徽皖科电子工程有限公司
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