[发明专利]基于FT3150的模拟量输出板卡

说明书

技术领域

本发明涉及一种模拟量输出板卡，尤其涉及应用于LONWORKS总线上简单的模拟量输出板卡。

背景技术

LONWORKS控制网络是当前较为流行的现场总线之一，它是由美国Echelon公司推出并与Motorola、Toshiba公司共同倡导，于1992年正式公布而形成的。其网络芯片Neuron芯片集成了ISO/OSI的全部七层协议，同时具有通信和控制功能，提供了34种常见的I/O控制对象，工作温度范围宽(-40℃～85℃)；

LONWORKS控制网络的信号传输介质可为双绞线、电力线、无线、红外线、光缆，支持总线型、环型、自由拓扑型等网络拓扑形式，网络收发器有直接驱动、EIA-485型、变压器耦合接口三种形式，满足了不同要求同时传输信号采用差分曼彻斯特编码，使网络具有很强的抗干扰能力。在采用双绞线、波特率为78bps的通信网时的直接通信距离可达到2700m，加上其功能强大的硬件支持使得很容易在一定的空间范围内构成功能繁多的系统；

LONWORKS控制网络的介质存取控制(MAC)采用了可预测P坚持CSMA(Predictive P-Persistent CSMA)，使得在网络超载时仍保持很高的吞吐量；

网络结构既可采用主从式和对等式。具有配套的节点、路由器、网关等设备的开发、调试和安装设备，集成化的开发环境使得系统的开发调试简单易行，可实现网络的离线、在线设计、在线调试或通过IP网的远程调试。

LONWORKS控制网络的网络通信采用了面向对象的设计方法，应用编程时不用花时间考虑通信部分的繁琐编程；而且它具有集成化的开发环境，易于开发、安装和调试。

发明内容

本发明的目的在于设计一种基于FT3150的模拟量输出板卡，该板卡具有LONWORKS总线接口、RS232接口，通讯协议为LonTalk协议，适合各种类型的铁路机车LONWORKS总线上的模拟量输出采集。

本发明的技术解决方案是这样实现的：包括LONWORKS智能收发器、以及分别与其相连的LONWORKS总线物理接口、外部存储器、模拟量输出通道、RS232物理接口；所述的RS232物理接口即由RS232组成的串口监控和数据配置单元核心器件为MAX232，所述的LONWORKS总线物理接口核心器件为FT-X2，所述的LONWORKS智能收发器核心器件为FT3150，所述的外部存储器核心器件为29C512，所述的模拟量输出通道核心器件为MAX521BCPE。

本发明的有益效果：该板卡借助简易的LONWORKS控制网络，适用于简单功能的模拟量输出并需要LONWORKS接口的应用场合。可以作为LONWORKS总线上的一个简单的模拟量采集设备节点，符合铁道行业标准TB/T 3021-2001《铁道机车车辆电子装置》。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1本发明的结构原理框图。

图2本发明的LONWORKS总线物理接口电路图。

图3本发明的LONWORKS智能收发器电路图。

图4本发明的外部存储器接口电路图。

图5本发明的模拟量输出通道电路图。

图6本发明的RS232物理接口电路图。

具体实施方式

本实施例设计的一种如图1-6所示的基于FT3150的模拟量输出板卡，包括由RS232组成的串口监控和数据配置单元即RS232物理接口、LONWORKS总线物理接口、LONWORKS智能收发器、外部存储器、模拟量输出通道。

作为一个实施例，该板卡包括一路RS232物理接口、一个LONWORKS通信接口、外部存储器、LONWORKS智能收发器和6路模拟量输出通道。一路RS232物理接口监控板卡启动和工作时运行状态信息，配置板卡运行参数。外部存储器用于板卡存放运行配置参数以及保存特定必要的模拟量输出数据。该板卡适合电力机车、轻轨等模拟量输出采集，板卡具有LONWORKS总线接口，通讯协议为LonTalk。该板卡的LONWORKS智能收发器除了能满足基本的LONWORKS通讯需求，同时也能作为处理器，完成简单的数据采集和串口通讯功能。基于FT3150的模拟量输出板卡具有8通道模拟量输出通道，模拟量输出通道由数模转换器MAX521和恒流源MC33078构成，驱动能力20mA，输出通道加压敏电阻以提高输出抗干扰能力。