[实用新型]蓝牙无线型HART通信接口

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双向通信技术，特别涉及一种蓝牙无线型HART通信接口。

背景技术

HART协议作为一种主从式通信协议，分为了主设备和从设备，由主设备作为数字通信的发起者，从设备作为应答者。主设备一般是安装了HART主站应用软件的PC机，为实现与现场HART从设备的通信，需要采用HART通信接口，实现HART数字信号到计算机总线的转换。但市场上目前主流的是RS-232及USB型HART通信接口，但都需要进行有线连接，导致了使用的不方便。

发明内容

本实用新型是针对现有通信接口使用不便的问题，提出了一种蓝牙无线型HART通信接口，以蓝牙无线的方式与HART主站系统连接，同时满足HART物理层通信规范要求，实现HART数字信号的双向传输。

本实用新型的技术方案为：一种蓝牙无线型HART通信接口，包括充电管理模块、电池、电源开关、电源电压调整模块、蓝牙无线通信模块、HART调制/解调模块、滤波及放大模块和指示模块，电源经过充电管理模块一路输出对电池充电，一路输出到电源开关，电池输出接电源开关，电源开关输出接电源电压调整模块，电源电压调整模块输出标准电压给蓝牙无线通信模块、HART调制/解调模块、滤波及放大模块供电，蓝牙模块与HART调制/解调芯片之间进行数字通信，HART调制/解调模块通过滤波/放大模块与现场仪表相连接，并输出信号到指示模块。

所述蓝牙模块与HART调制/解调芯片之间采用1200bps的串行异步方式进行数字通信。所述HART调制/解调模选用AMI公司的A5191HART调制/解调芯片，HART输出电路采用运放构成低通滤波电路。所述指示模块采用双色LED发光二极管，提供充电、蓝牙连接及HART通信的指示信息。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型蓝牙无线型HART通信接口，具有结构简单、体积小巧、无线传输、使用方便、低功耗、可充电电池、信号指示等优点。

附图说明

图1为HART双向通信的系统连接图；

图2为本实用新型蓝牙无线型HART通信接口的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示HART双向通信的系统连接图，过程控制系统由24V稳压电源101、负载电阻102及智能仪表103形成串联4～20mA回路，HART数字信号以FSK方式叠加在4～20mA的模拟信号上。主站系统104通过HART通信接口105与现场系统相连接，实现HART数字信号的双向传输。

如图2所示的蓝牙无线HART通信接口，包括充电管理模块201、电池202、电源开关203、电源电压调整模块204、蓝牙无线通信模块205、HART调制/解调模块206、滤波及放大模块207以及指示模块。

蓝牙无线HART通信接口采用自带的可充电电池202为内部电路供电，通过充电管理模块201实现对内部电池202的充电。在使用外部电源进行充电的时候，充电管理模块将同时为内部系统提供电能。通过电源开关203控制内部电源的开或关，在电池供电时可节省用电。利用电源调整模块204调整出稳定的3～5V电源电压，供内部电路使用。蓝牙模块205符合蓝牙无线通信协议，并提供蓝牙虚拟串口服务，与HART调制/解调芯片206之间采用1200bps的串行异步方式进行数字通信。HART调制/解调芯片206实现HART物理层FSK数字信号到UART串行信号的转换，并通过滤波/放大模块207与现场仪表相连接，实现HART物理信号的接收和发送。

选用AMI公司的A5191作为HART调制/解调芯片，并按其典型应用设计外围滤波电路。HART输出电路采用运放构成低通滤波电路，同时提高输出驱动能力。选用美国爱拜丁公司的KC21蓝牙无线模块，并配置为1200bps，与A5191的串行接口直接连接。电源调整模块选用TI公司的TPS7230，提供3V恒定电压源。采用定制的3.6V/400mAh可充电锂电池，并选用CN3052A构成充电管理模块，通过mini-USB接口与外部充电器或计算机USB相连接，实现充电功能。此外利用CN3052A、A5191以及蓝牙模块的数字信号脚，分别控制3个双色LED发光二极管，提供充电、蓝牙连接及HART通信的指示信息。