基于HART协议USB转换器设计

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基于USB总线接口的HARTMODEM的研发与应用

：现阶段工业自动化仪器仪表领域以ＨＡＲＴ总线为通讯的方式已经成为行业的标配，然而这种基于串行总线接口ＨＡＲＴＭＯ— ＤＥＭ在工程实际的应用中存在实用性、便携性差和购买成本高的问题；为此，文章提出一种基于ＵＳＢ总线接口的ＨＡＲＴＭＯＤＥＭ模块的研发与应用，其目的是替换现有的基于串行总线接口的ＨＡＲＴＭＯＤＥＭ模块，同时解决现有模块所存在的问题；阐述的ＵＳＢ总线接口的ＨＡＲＴＭｏＤＥＭ模块以ＳＴｃ８９Ｃ５１ＲＤ微控制器为核心，通过ＵＳＢ驱动芯片ＣＨ３７５Ａ接收ＰＣ机发来的ＨＡＲＴ协议帧，同时将协议帧通过ＤＳ８５００ＨＡＲＴ调制解调器芯片转发给工业现场ＨＡＲＴ型的总线仪表；经过实验与应用的验证，该模块的抗干扰性、通讯误码率
计算机测量与控制．２０１７．２５（４）
・
２１６・
ＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆
Ｃｏｎｔｒｏｌ
设计与应用
中国分类号：ＴＰ２７３文献标识码：Ａ
文章编号：１６７１— ４５９８（２０１７）０４— ０２１６—０４
均到达工业级产品指标，并广泛的应用于自动化仪器仪表中的压力变送器、温度变送器、流量计、执行器等领域。关键词：ＨＡＲＴ总线；串行总线；ＨＡＲＴＭＯＤＥＭ；ＵＳＢ总线；微控制器；协议帧

基于HART协议USB转换器设计

基于HART协议USB转换器设计
石峰
【期刊名称】《电子质量》
【年(卷),期】2010(000)009
【摘要】现场总线已经成为过程控制领域的热点,代表着智能仪表发展的方向.本文着重介绍了基于HART协议、的USB转换器的原理及设计.介绍了硬件电路的原理与实现,同时从软件上实现了与PC的通信,很好地实现了在PC平台下对下位机的控制.
【总页数】3页(P33-34,37)
【作者】石峰
【作者单位】电子科技大学自动化工程学院,四川成都611731
【正文语种】中文
【中图分类】TM710
【相关文献】
1.基于FPGA的USB-HDLC协议转换器的设计与实现 [J], 杨峰;秦兆涛
2.基于HART协议的矿用信号转换器的设计 [J], 王忠民;梁玉伟
3.基于FPGA的RS485-USB转换器设计与实现 [J], 李勋;刘文怡
4.基于电力载波与USB/以太网转换器的便携式网卡设计 [J], 赵丽;宋鹏飞;王宣方;
5.基于电力载波与USB/以太网转换器的便携式网卡设计 [J], 赵丽;宋鹏飞;王宣方因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于HART协议的智能压力变送器的设计与实现

ｐｏｏｏｎｏｋＭＳ４０４５ａｈｅｔｏｔｌｒｗｓｄｓｎｄＴｅｔｙｖｌｇｉｎｌｕｐｔｄｂｈｉｃｎｐｅｏｅｉｔｅｒｔｃｌｄｔｏＰ３Ｆ３ｓｔｅｃｎｒｃｎｒｌａｅｉｅ．ｈｉｏｔｅｓａｔｕｔｙｔｅｓｌｏ — ｉｚｒｓｓｉａｌａｏｅｇｎａｇｏｅｉｖｔｓｕｅｓａｌｅｎｈｎｍｅｓｒｄｂｈＰ３Ｆ３ｎｅｎｌ２ｂｔ／Ｄｃｎｅｅ．ｒｄｃｒｗａｍｐｉｄａｄｔｅａｕｅｙｔｅＭＳ４０４５ｉｔｒａ－ｉＡｏｖｆｒＨＡＲＴｃｍｍｕｉａｉｎｍｏｕｅｗｓｎａｉｆ１ｌｏｎｃｔｄｌａｏ
关键词：ＡＴ协议；力变送器；能化；Ｐ３Ｆ３ＨＲ压智ＭＳ４０４５
中图分类号：Ｐ１Ｔ２６
文献标识码：Ｂ
文章编号：０２—１４（０９００１０１０８１２０）０— ０５— ３
ＤｅｉｎａｄＩｐｌｍｅａｉｎｆＩｔｌｉｅｅｓｒｓｇｎｍｅｎｔｔｏｏｎｅｌｎｔＰｒｓｕｅｇＴｒｎｓｉｔｒＢａｅｎＨＡＲＴｏｏｏａｍｔｅｓｄｏＰｒｔｃｌ
理器内部１２位ＡＤ的测量，ＡＴ协议通信模块由Ａ１１Ｔ型ＨＲ／ＨＲ５９ＨＲＡＴ调制解调器与Ａ４１电流环数模转换器构成。Ｄ２

hart-usb

hart-usbHT100C驱动安装说明一>概述HART/USB转换器是通过将电脑的USB接口模拟成传统的串行口（通常为COM3），从而使用现有的编程软件或通信软件，通过HART/USB转换器与HART协议仪表等设备进行通信。

功能● 支持的操作系统Windows2000/Windows XP● 完全兼容USB V1.1和USB CDC V1.1规范● 完全兼容USB V2.0和USB CDC V2.0规范● 波特率：300bps～1Mbps自动适应● 每台PC只支持一根USB编程电缆系统要求请在使用USB编程电缆之前确认你的电脑是IBM PC兼容型并具备以下最低系统要求：● Intel兼容586DX4-100MHz中央处理器或更高● 一个标准的USB接口（4-pin A型插座）● 运行操作系统为Windows2000或Windows XP二>驱动程序的安装驱动程序的安装非常简单，只需按提示进行即可，以Windows XP 为例安装步骤：2.1、将USB接口插入电脑，会弹出如下页面2.2、选择第二个选项，如下图所示2.3、点击“下一步”后，如下图所示2.4、点击“下一步”将“搜索可移动媒体（软盘、CD-ROM…）”前面的“√”去掉，在“在搜索中包括这个位置” 的前面打“√”，点击浏览，选中SM110文件夹后，点确定。

注意：HT100C文件夹是由HT100C.rar解压的，浏览所选择的路径为解压后HT100C文件夹所在的目录。

例如：HT100C文件夹解压后放在桌面上，则浏览选中HT100C 文件夹后，会出现下图红圈中的内容。

2.5、点击“下一步”，等待驱动安装完成。

2.6、点击“完成”2.7、右键点击“我的电脑”，选择“管理”。

2.8、选择“设备管理器”，点开“其它设备”2.9、右键点击“ USB to UART Bridge Controller”,选择“更新驱动程序”，会弹出步骤1的页面，然后按照步骤2～6操作。

基于USB总线接口的HART MODEM的研发与应用

基于USB总线接口的HART MODEM的研发与应用田英明【摘要】At this stage HART bus communication has become the industry standard in the field of industrial automation instrument,but this HART MODEM which based on the serial bus interface has some problems in practical applications of the engineering,such as poor practicability,poor portability,and high cost of purchase.Therefore,this paper puts forward a kind of research and application of HART MODEM module based on USB bus interface,its purpose is to replace the existing HART MODEM module which based on serial bus interface,at the same time solve the problems existing in the current module.In this paper the HART MODEM module based on USB bus interface uses the STC89C51RD microcontroller as the core,through the USB driver chip CH375A receiving the HART protocol frame from PC,while the protocol frame is forwarded to the HART bus instrument in the industrial field by DS8500 HART modem chip.Through experiment and application verification,the noise immunity and communication bit error rate of the module reaches the industrial product index,and widely used in automation instrument,such as pressure transmitter,temperature transmitter,flowmeter,actuator,and other fields.%现阶段工业自动化仪器仪表领域以HART总线为通讯的方式已经成为行业的标配,然而这种基于串行总线接口HART MODEM在工程实际的应用中存在实用性、便携性差和购买成本高的问题;为此,文章提出一种基于USB总线接口的HART MODEM模块的研发与应用,其目的是替换现有的基于串行总线接口的HARTMODEM模块,同时解决现有模块所存在的问题;阐述的USB总线接口的HART MODEM模块以STC89C51RD微控制器为核心,通过USB驱动芯片CH375A接收PC机发来的HART协议帧,同时将协议帧通过DS8500 HART调制解调器芯片转发给工业现场HART型的总线仪表;经过实验与应用的验证,该模块的抗干扰性、通讯误码率均到达工业级产品指标,并广泛的应用于自动化仪器仪表中的压力变送器、温度变送器、流量计、执行器等领域.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2017(025)004【总页数】5页(P216-219,224)【关键词】HART总线;串行总线;HART MODEM;USB总线;微控制器;协议帧【作者】田英明【作者单位】重庆川仪自动化股份有限公司,重庆401121【正文语种】中文【中图分类】TP273迄今为止，在工业自动化仪器仪表的应用领域中以HART总线[1]为通讯方式的单表完全成了行业的标准和标配。

SM100-C（I） HART转USB调制解调器使用说明书

SM100-C（I）HART转USB调制解调器使用说明书嘉兴市松茂电子有限公司目录1、SM100-C（I）介绍 (3)1.1产品简介 (3)1.2产品性能 (3)1.3规格参数 (3)2、SM100-C（I）实物图及接线方法 (4)2.1实物图 (4)2.2接线图 (4)3、配置软件使用说明 (5)3.1联机测试 (5)3.2仪表输入输出校正 (5)3.3仪表基本参数设置 (6)3.4仪表基本信息 (6)3.5设置特殊HART指令 (7)4、XP SM100-C HART-USB驱动程序安装 (8)5、WIN7SM100-C HART-USB驱动程序安装 (11)6、服务与保修 (12)免责声明：在您使用本产品前，请您仔细阅读本文档。

因不按文档规定的方法使用，而对本产品造成的任何损坏，本公司将不予以承担责任。

这篇文档是本公司为本产品所作的产品说明，但由于产品或软件升级等原因有可能造成文档中的部分内容变化或者失效，我们不保证由此产生的一切后果，请注意版本变化，并及时更新。

为及时取得最新信息，请随时留意我们的网站：，如果您对这篇文档或本产品的性能描述有什么不明之处，请你联系你的供应商或与我们直接联系，********************，QQ:2850687718以供咨询和解答。

1、SM100-C（I）介绍1.1产品简介SM100-C是由嘉兴市松茂电子有限公司根据工业标准自主研发生产的HART智能转换器，它能够与任何厂家的HART仪表进行通讯，如罗斯蒙特、E+H、西门子、科隆、横河、川仪等。

同时它的外形采用一体化设计，便于安装与携带；采用标准USB接口、串口总线供电，让用户在使用时方便快捷。

由于SM100-C智能转换器是专为工业产品集成设计的，在温度范围、震动、电磁兼容性和接口多样性等方面均采用特殊设计，保证了恶劣环境下的稳定工作，为您的设备提供了高质量保证。

HART-USB 调制解调器

HART转USB调制解调器SM100-(III)1.SM1000-C(III)智能转换器介绍1.1产品简介SM100-C(III)是根据工业标准自主研发生产的HART智能转换器，它能够与任何厂家的HART仪表进行通讯，如罗斯蒙特、E+H、西门子、科隆、横河、川仪等。

同时它的外形采用一体化设计，便于安装与携带；采用标准USB接口、串口总线供电，让用户在使用时方便快捷。

由于SM100-C(III)智能转换器是专为工业产品集成设计的，在温度范围、震动、电磁兼容性和接口多样性等方面均采用特殊设计，保证了恶劣环境下的稳定工作，为您的设备提供了高质量保证。

1.2产品性能●支持的操作系统Windows XP、Windows7、Windows10。

●完全兼容USB V1.1和USB CDC V1.1规范。

●完全兼容USB V2.0和USB CDC V2.0规范。

●USB总线供电（非隔离电缆），DC 5V DC 30mA。

●标准HART协议传输。

●全透明数据转换。

●兼容任何HART协议。

1.3产品特点●内置隔离DC 24V输出，给二线制仪表供电及通讯，最大化减少接线。

● HART信号采用隔离变压器方式传送。

● 内置高精度环路250Ω电阻，通讯测试时，不需要另加电阻。

● 带转换开关，可进行有无WIFI的转换。

● 面板带有指示灯，转换器工作状态一目了然。

1.4主要参数●物理尺寸：长71 mm × 宽52 mm × 高22 mm。

● 工作环境温度：-20℃～+80℃。

● 相对湿度：10% ～ 80%。

2、智能转换器实物图及指示灯功能2.1实物图2.2接线图● 通讯线：黑色USB线（48cm），用于SM100-C与PC通讯，同时通过该线给SM100-C供电。

● 测试线：红黑两根线（50cm），用于SM100-C与HART仪表连接。

● 串口转换开关：USB或WIFI两种串口转换模式拨到“USB”则通过通讯线与PC通讯，通讯线连接到PC上；拨到“WIFI”则通过虚拟串口与PC通讯，通讯线连接到充电器上。

基于FT8U232BM的USB-HART通信接口的开发

基于FT8U232BM的USB-HART通信接口的开发
夏建锋;肖华军;包丽惠
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2006(027)005
【摘要】基于HART协议的现场仪表已普遍使用,这些仪表主要是通过传统的RS-232接口实现同上位机之间的通信.基于FT8U232BM芯片开发的USB-HART通信接口,以其传输速度快、占用资源少以及真正意义上的即插即用等优点,正在逐步取代RS-232接口.详细叙述了USB/RS-232双向转换芯片FT8U232BM以及Hart调出解调器芯片A5191的工作原理、内部结构、引脚分布及功能,并给出了利用此二者实现的USB/HART通信接口典型电路设计方案和驱动软件.实践证明它是一种经济高效的设计方案.
【总页数】4页(P17-20)
【作者】夏建锋;肖华军;包丽惠
【作者单位】上海工业自动化仪表研究所,上海,200233;上海工业自动化仪表研究所,上海,200233;上海工业自动化仪表研究所,上海,200233
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
【相关文献】
1.基于PowerPC嵌入式系统的通信接口机设计与开发 [J], 牛振波;赵春阳;杨彦萌
2.基于智能阀门定位器的EPA通信接口卡的开发 [J], 余善恩;尚群立
3.基于ARM的通信接口测试系统的开发 [J], 王兵;武杰;张杰
4.基于DSP串行通信接口开发的研究 [J], 薛一哲;吴云;王昭;陈宁
5.基于 SM61864的 GJB289A 通信接口开发和应用 [J], 安百俊;吕冰;李新民因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

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ＣＣｎｍｂｒＭ７０Ｌｕｅ：Ｔ１
ＤｃｍｅｔｏｅＡｏｕｎｄ；ｃ
ＡｔｅＩ：０３００（０００－０３０ｒｄ１０ — １７２１）０３ — ３ｌＤ９
１引言
ＨＲＡＴ协议是可寻址远程变送器数据通道协议的简称，
过渡时期具有较强的市场竞争能力，得到了较快的发展。
在此背景下，本文主要介绍了一种新型的ＨＲＡＴ协议的
ＩＲＳＮＴ。其中，ＲＤ与ＩＸＯＸＴＤ分别与Ｐ９Ｐ９６单片机的串８ＬＣ３口ＲＤ端和ＴＤ端相连。从电流环路上接收的正弦波信号ＸＸ
Ｃｉａｉｈａｅｌｄ１７１ｈｎ，ｃｕｎＣｈｒｕ６１３）Ｓｇ
摘要：现场总线已经成为过程控制领域
的ＵＢ转换器的原理及设计，Ｓ介绍了硬件Ｉ在Ｐ平台下对下位机的控制。Ｃ
，
代表着智能仪表发展的方向。本文着重介绍了基于ＨＲＡＴ协议
Ａｂｍｎ：Ｔｅｆｌｓｈｅｃｍｅｉｐｔｎｔｆｒｐｏｓｃｔ．ｒｐｒｓｎｉｇｔｅｄｖｏ【ｈｉｄｂｕａｓｂｏｅｍｏｒａｏｒｃｅｓｏｎｒｏ１ｅｅｅｔｈｅｅｌｐｍｅｎｒｃｉｎｏｎｅｌｎｔｕｅｎｓｎｔｄｉｔｆｉｔｌｇｅｔｉｒｍｅｏｉｎｓｔＴｈｓａｔｌｏｕｓｎｔｅｉｔｕｃｉｎｏｈｉｃｐｌｎｓｇｎｏＢｏｖｔｓｄｏｎＨＡｉｒｉｅｆｃｅｓｏｈｎｒｃｏｄｔｔｅｐｒｉｅａｄｄｅｉＵＳｃｎｅｒｂａｅｏｆｎｆｅｒ
以在ＰＣ机上观察数据，由Ｐ再Ｃ机发送命令通过转换器到现
场仪表，现了对仪表的控制，图１示。实如所
是美国Ｒｓｍｎ公司于１８ｏｅｅｔ９５年推出的一种用于现场智能仪表和控制室设备之间双向通信的协议规程。ＨＲＡＴ协议采用
９原理与实现，同时从软件七实现了与ＰＣ的通信，很好地实现了
关键词：ＳＵＢ模块；通信议；调制解调器中图分类号：ＭＩＴＴＯ文献标识码：Ａ文章编号：
ｐｒｔｃａｈｒｎｉｅａｄ — ｏｏｏｌｎｄｔｅｐｉｃｐｌｎｉｍ
ｌｇｔｅｌｗｅｏｐｕｅｎｒｈＰＣｌｔｍｉｈｏｒｃｍｎｔｒｕｄｅｅｔｐａｆｏｒ
Ｋｅｗｏｄ：ＵＳＢｍｏｌＣｏｍｕｃｔｎｐｒｔｃｌＭｏｍｙｒｓｄｕｅ；ｍｎｉａｉｏ中的过渡产品，因而在当前的图１系统总体应用框图
硬件电路主要由ＣＰ、ＡＴ通信模块Ｈ２１ＵＨＲＴ０５和接口模
块Ｃ４构成。Ｈ３１以方便地实现ＵＢ转换，Ｔ０５芯Ｈ３１Ｃ４可ＳＨ２１片与Ｐ９Ｐ９６单片机的数字接口包括ＯＸＯＤ，Ｘ８ＬＣ３ＲＤ，ＣＩＤ，Ｔ
经过接收滤波器后被送到Ｈ２１片的ＩＸＴ０５芯ＲＡ端，过芯片经内部的解调器解调转换成ＮＺ码由ＯＸＲＲＤ端送到单片机。而Ｐ９Ｐ９６单片机需要发送的信号通过串口Ｔ端送往８ＬＣ３ＸＨ２１Ｔ０５芯片的ＩＸＴＤ端，当ｒｘ端为高电平 ””时，ＴＡｒＤ１ＯＸ
石峰（电子科技大学自动化工程学院，四川成都６３）１７１１
Ｓｈｅｉｎｇ（ｃｏｌｆｔｍａｉｎＵｎｖｒｉｌｔｎｃｃｅｃｎｅｈｏｏｙｏＦＳｈｏｏｔ，ｉｅｓｙｏＥｅｒｉＳｉｎｅａｄＴｃｎｌｇｏＡｕｏｔｆ￣ｏｆ
了美国贝尔实验室的Ｂｌ０ｅ２２通信标准中的频移键控ＦＫ技ｌＳ
术，在传统的４～２ｍＡ直流模拟信号上叠加一个幅度为００５Ａ的音频数字信号进行双向数字通信。ＡＴ协议作为一．ｍＨＲ个开放性的协议，现已成为智能仪表的 ” 事实上 ”的标准。其特点是在现有的模拟信号传输线上实现数字信号通信，属于
ｒ）产品设计与开发
ｒｄｃｓｇｎｖｏｍｅｎｏｕｔＤｅｉｎａｄＤｅｅｌｐ
基于ＨＡＲＴ协议ＵＳ转换器设计Ｂ
ＴｈｅＤｅｉｎｏＳＣｏｖｒｅｓＢａｅｎＨＡＲＴｏｏｏｓｇｆＵＢｎｅｔｒｉｓｄｏＰｒｔｃｌ
ｐｌｍｅｎａｔｎｏａｄａｅｃｒｕｔｅｔｉｆｈｒｗｒｉｃｉｏ．ｍｅｗｈｉｉｒｌｅｓｔｅｃｏｍｕｉｔｎｗｉｈａｎｌｔｅａｉｈｍｅ．ｚｎｃａｉｔｔｅＰＣｅｙｉｇｏｔｏｆｏｈｒｌｎｎｈｅｓｔｗａｒ，ｅｗｈｉｈａｉｖｓｃｔ — ｃｃｈｅｅｏｎｒｏｌ