基于PROFIBUS的監(jiān)測(cè)子站設(shè)計(jì)

　　軸溫測(cè)量采用美國DALLAS公司生產(chǎn)的單總線數(shù)字式溫度測(cè)量芯片的DS18B20，工作電壓3.0V~5.5V，測(cè)溫范圍為-55℃~+125℃，具有總線結(jié)構(gòu)，通過P2.0就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)8個(gè)溫度傳感器信號(hào)的采集。

　　圖2 系統(tǒng)接口電路圖

　　4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)上電后，首先要對(duì)SPC3和LCD進(jìn)行初始化，配置寄存器。主程序中根據(jù)中斷請(qǐng)求分別調(diào)用信號(hào)采集、鍵盤顯示和通信程序。

　　4．1狀態(tài)信號(hào)采集

　　信號(hào)采集程序的調(diào)用是由定時(shí)器中斷產(chǎn)生的，由于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不參與實(shí)時(shí)控制，同時(shí)為了避免總線上大量數(shù)據(jù)的傳輸，每2秒產(chǎn)生一次中斷，執(zhí)行信號(hào)采集。狀態(tài)信號(hào)經(jīng)過外部電路轉(zhuǎn)換后，進(jìn)入MSP430單片機(jī)時(shí)都為模擬電壓信號(hào)，在程序上主要是A/D轉(zhuǎn)換和濾波。對(duì)于溫度傳感器，由于是采用總線連接，對(duì)應(yīng)不同的地址，調(diào)用8次讀溫度子程序，刷新溫度緩存器中的數(shù)值，等待顯示程序和通信程序的調(diào)用。轉(zhuǎn)速測(cè)量采用定時(shí)器及中斷計(jì)數(shù)的方法。

　　4．2 鍵盤顯示

　　鍵盤采用行列掃描方式，當(dāng)有按鍵動(dòng)作時(shí)，產(chǎn)生中斷信號(hào)，執(zhí)行參數(shù)設(shè)定、顯示、翻頁等程序。LCD顯示模塊內(nèi)部含有字庫，因此不需要進(jìn)行字模的編寫。初始化完成后，定時(shí)向顯示緩存區(qū)送出要刷新的數(shù)據(jù)。

　　4．3通信接口

　　通信接口軟件在系統(tǒng)中較為重要，包括三部分：SPC3初始化、輸入處理和輸出處理。SPC3上電后首先要進(jìn)行一次初始化，設(shè)定SPC3寄存器變量名稱、硬件模式、地址及標(biāo)識(shí)號(hào)、各個(gè)BUF地址及長度、取得BUF指針。當(dāng)SPC3產(chǎn)生信號(hào)給P1.6時(shí)，CPU產(chǎn)生中斷，執(zhí)行輸入處理程序，獲得總線上的指令和數(shù)據(jù)。子站在執(zhí)行狀態(tài)信號(hào)采集后，執(zhí)行一次數(shù)據(jù)輸出處理，向總線發(fā)送該子站的狀態(tài)參數(shù)。

　　4．4 GSD文件

　　編寫標(biāo)準(zhǔn)的GSD文件后，該子站就可以作為標(biāo)準(zhǔn)PROFIBUS設(shè)備使用，為各種不同的廠家所識(shí)別（系統(tǒng)主站為SIEMENS PLC-300）。GSD文件包括廠商和設(shè)備名稱、軟硬件版本號(hào)、波特率、監(jiān)控時(shí)間間隔和從站設(shè)備通道數(shù)量、類型等等。

　　5.結(jié)束語

　　基于MSP430F149及PROFIBUS-DP總線的減速機(jī)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有測(cè)量參數(shù)多、精度高，顯示靈活，傳輸距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在同等監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)下，成本遠(yuǎn)低于其它監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文以減速機(jī)為實(shí)例，闡述了具有總線結(jié)構(gòu)的分布式狀態(tài)監(jiān)測(cè)子站的構(gòu)建，在電力、石油、化工等領(lǐng)域中具有推廣價(jià)值。

　　本文作者創(chuàng)新觀點(diǎn)：提出了一種新的工廠在線監(jiān)測(cè)手段，將MSP430和PROFIBUS-DP總線技術(shù)結(jié)合在了一起，具有標(biāo)準(zhǔn)的總線接口，通用性很強(qiáng)，適用于遠(yuǎn)距離高速傳輸。系統(tǒng)使用時(shí)方便、簡(jiǎn)單，可以直接在LCD上顯示數(shù)據(jù)和信息，在遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)中有著廣闊的應(yīng)用空間。

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