基于Modbus總線的室內通風監(jiān)控系統(tǒng)
加入技術交流群
2．1．1 Modbus通信接口電路設計
通信電路采用ADM2587E與LPC2138串口連接實現基于RS485的Modbus協議通信，ADM2582E是具備±15kV ESD保護功能的完全集成式隔離數據收發(fā)器，適合用于多點傳輸線路上的高速高效通信。該芯片單個封裝內集成了一個三通道隔離器、一個三態(tài)差分線路驅動器、一個差分輸入接收機和一個isoPower DC／DC轉換器，采用5V或3．3V單電源供電，從而實現了完全隔離的基于RS-485的Modbus通信解決方案。ADM2587E與LPC2138接口電路如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/148168.htm
2．1．2 風速傳感電路設計
風速傳感電路包括傳感器電路和信號調理電路兩部分。風速傳感器安裝在排風／補風口，傳感器上內置有兩個溫敏二極管D1、D2，D1和發(fā)熱電阻由導熱膏連在一起，電阻通電發(fā)熱，風量吹向電阻起到一定的散熱作用，電阻通過導熱膏將此風速下的發(fā)熱量傳遞給D1，D1導通特性發(fā)生變化，D2作為無熱量傳導的固定參照。由于獲取當前風速需要D1、D2的電壓差作為參數，且D1、D2傳導的電壓信號較微弱，故采用信號調理電路通過運放放大后使兩路電壓作差送入LPC2138的A／D接口。FS2與FS3之間的溫度差是風速的函數，由此可計算出對應的風速。傳感器電路如圖4所示。
2．1．3 其他外圍電路
其他外圍電路主要有驅動電路、報警電路、輸入電路、存儲電路、顯示電路以及其他的傳感器電路。
鍵盤和LED燈電路采用的是Philips的GPIO擴展芯片PCA9555D與主控芯片連接，最高可擴展16路通過GPIO口，可以直接驅動LED閃爍，節(jié)省了主芯片的GPIO口，通過I2C總線與主芯片通信。
存儲電路和復位電路采用CAT1025芯片實現。CAT1025是基于微控制器系統(tǒng)的存儲器和電源監(jiān)控的完全解決方案，它利用低功耗CMOS技術將2kbit的串行EEPOM存儲器和帶掉電保護的系統(tǒng)電源監(jiān)控電路集成在一起。存儲器采用400kHz的I2C總線接口。
傳感電路除了風速傳感電路外，還有以下幾種傳感器連接入主電路：1)人體傳感器，通過人體傳感器可以檢測到人員是否進入工作區(qū)。 2)通風柜窗移傳感器，采用滑動阻尼變阻器法，監(jiān)測窗開度的大小。
顯示電路中顯示屏采用12864 LCD。報警電路的蜂鳴器是通過PWM2端口輸出PWM信號來控制其蜂鳴報警。
2. 2 軟件設計
程序設計采用ARM公司的集成開發(fā)環(huán)境Keil。設計中采用主程序與終端服務程序相結合的方法。系統(tǒng)主程序流程圖如圖5所示。首先進行初始化，包括端口、A／D(初始化后立即進行轉換)、LCD、Modbus模塊等的初始化。Modbus模塊初始化包括波特率、Modbus協議的初始化。所有控制器以及上位機的波特率必須相同，本文中波特率設定為9600bps。
評論