基于EPA與IEEE802.15.4兩用手抄器的設(shè)計(jì)

　　引言

　　在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，如工業(yè)以太網(wǎng)現(xiàn)場(chǎng)和工業(yè)無線通信現(xiàn)場(chǎng)，由于有些環(huán)境比較惡劣，主站操作現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備不方便等因素可以副主站即手抄器對(duì)從站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)性操作。副主站幾乎可以連接在網(wǎng)絡(luò)的任何地方，在不影響主站通訊的情況下對(duì)任何一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)的從設(shè)備進(jìn)行操作，實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)主站(主站和副主站)與同一個(gè)從設(shè)備之間的通訊。

　　手抄器設(shè)計(jì)

　　現(xiàn)場(chǎng)總線和工業(yè)無線通信是兩大處于國(guó)際前沿的研究方向，兩個(gè)系統(tǒng)如果分別做手抄器，成本相對(duì)較高，而且不方便管理。這款兩用手抄器集成了EPA(Ethernet for Plant Automation)和IEEE802.15.4(低數(shù)據(jù)率的WPAN標(biāo)準(zhǔn))兩個(gè)協(xié)議，能夠通過有線或者無線的方式在不同的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)得到應(yīng)用，在不影響上位機(jī)通訊的情況下對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測(cè)和控制。

　　該手抄器使用的是ARM7控制芯片。它包含了微處理器(AT91R40008)、存儲(chǔ)器、通信模塊、網(wǎng)絡(luò)通信接口、顯示終端、無線通信模塊等重要組成部分。在該設(shè)計(jì)中，使用了兩種供電方式，一種電源使用了以太網(wǎng)供電設(shè)備，該設(shè)備除了用于網(wǎng)口通信，還提供設(shè)計(jì)中所需要的電源。該電源經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，為微處理器、存儲(chǔ)器、無線通信模塊等提供所需的+3.3V和+1.8V電源;另一種電源使用了電池供電。32位的微處理器AT91R40008通過串口0和串口1與無線通信模塊和液晶終端進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。圖1為ARM7手抄器的硬件框圖。

　　圖1 手抄器硬件系統(tǒng)框圖