基于R5F212L2SNFP单片机的智能压力变送器

　基于R5F212L2SNFP单片机的智能压力变送器

 

　　

　　随着工业应用对信号检测与传输的要求不断提高，新型智能仪表将在市场中占有越来越重要的地位。本文在分析压力变送器基本工作原理的基础上，针对新形势下的生产要求，设计了基于R5F212L2SNFP单片机的智能压力变送器的数据采集电路、看门狗电路以及接口电路。并设计了相应的数据采集算法、通信协议以及其他软件功能。

　　压力变送器是工业过程中重要的基础自动化设备之一，主要完成压力信号的测量和变换处理。智能式压力变送器是由压力传感器和微处理器相结构而成的。由于微处理器具有各种软件和硬件功能，因而它可以完成传统变送器难以完成的任务。所以智能式变送器降低了传感器的制造难度，并在很大程主上提高了传感器的性能。

 

　　智能压力变送器的硬件电路主要包括数据采集电路设计、看门狗电路设计、总线接口及外设接口电路设计等部分。

　　数据采集电路由1B31，18位A／D转换器AD1170以及单片机共同构成。将一只满量程输出电压为10mV的压力变送器接到1B31上，设定1B31的增益为500倍，输出电压范围就是0～5V。激励电压设定为+5V，为了能进行比率运算，这个电压还作为AD1170的基准电压，通过初始化ECAL命令可将该电压作为AD1170的满量程输入电压，再通过周期性校准使A／D转换器能跟随基准电压的变化，具有比率输出特性。由于采用了低通滤波和A／D转换技术，因此该系统具有很高的共模抑制比。

　　该部分电路为通信协议物理层硬件设计。其中光电隔离部分采用高光速电耦合器6N137，以适应高速串行数据通信要求，提高通信电路的抗干扰能力；接口部分采用ADM487芯片，这是一种RS-485接口芯片，该芯片在传输率为250kpbs的情况下可传输的最远距离为1．5KM，可完成TTL电平与RS-485电平之间的转换。采用RS-485标准是因为RS-485是现在流行的一种布网方式，其特点是实施简单方便，在很长一段时间内RS-485还将是最主要的组网方式。

　　

　　该部分电路主要由多通道模拟开关，采样保持器及放大电路组成，具有多路转换，采样保持以及V／I变换功能。由于对输出电压等比放大较为困难，故先将数字电压信号经过DAC接口，再经过V／I变换，转换为电流量，为后续处理提供方便。

 

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