DS8500 HART調(diào)制解調(diào)器

　　解調(diào)波形

　　圖4所示為解調(diào)模式下的DS8500，F(xiàn)SK_IN為調(diào)制解調(diào)器的輸入，D_OUT為解調(diào)輸出，連接到UART。

　　圖4. 解調(diào)波形

　　外部濾波器

　　利用DS8500的數(shù)字功能和內(nèi)置數(shù)字濾波器，只需少數(shù)外部無(wú)源器件即可實(shí)現(xiàn)調(diào)制解調(diào)功能。

　　從圖5可以看出，在接收和發(fā)送側(cè)只需很少的外部元件，DS8500解調(diào)器只需一個(gè)簡(jiǎn)單的、截止頻率為10kHz的低通濾波器(R3、C3)和截止頻率為480Hz的高通濾波器(C2、R2)，用于從模擬信號(hào)中提取HART信號(hào)并分離干擾信號(hào)。R1和R2構(gòu)成的分壓電阻為DS8500的接收側(cè)電路提供VREF/2輸入偏置電壓，下列RC值只是一個(gè)示例;選擇不同的RC值可以滿足不同應(yīng)用中的低通、高通濾波器的截止頻率要求。

　　外部元件配合內(nèi)部濾波器能夠抑制低頻模擬信號(hào)，避免對(duì)數(shù)字接收信號(hào)的干擾。除此之外，還能夠有效衰減HART頻帶以外的高頻干擾。

　　圖5. 接收/發(fā)送側(cè)的外部元件

　　DS8500從機(jī)或主機(jī)

　　DS8500調(diào)制解調(diào)器可以用于HART通信的從機(jī)側(cè)或主機(jī)側(cè)。典型情況下，在從機(jī)側(cè)，HART調(diào)制解調(diào)器是智能變送單元的一部分;在主機(jī)側(cè)，調(diào)制解調(diào)器是HART主機(jī)調(diào)制解調(diào)器線纜的一部分，將中央控制單元或手持單元連接到電流環(huán)。圖6給出了主機(jī)、從機(jī)以及電流環(huán)之間的接口。

　　圖6. HART裝置連接

　　圖7所示電路采用DS8500作為HART從機(jī)和智能過(guò)程發(fā)送器所需的頂層模塊。以溫度變送器為例，變送器的傳感器對(duì)系統(tǒng)溫度進(jìn)行測(cè)量，以電流或電壓形式將數(shù)據(jù)傳遞給ADC。ADC隨后將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成微控制器能夠處理的等效數(shù)字信號(hào)。微控制器提供遠(yuǎn)程存儲(chǔ)和計(jì)算，典型情況下，微控制器是HART協(xié)議棧的主機(jī)并負(fù)責(zé)協(xié)議實(shí)施，還用于處理HART調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)。微控制器提供傳感器校準(zhǔn)、線性化處理和信號(hào)調(diào)理。DAC主要用于驅(qū)動(dòng)電流環(huán)。

　　圖7. DS8500在HART通信的從機(jī)側(cè)。D_IN通過(guò)微控制器UART接收數(shù)據(jù)，D_OUT發(fā)送數(shù)據(jù)至UART。/RST提供DS8500復(fù)位;OCD為載波檢測(cè)信號(hào)，確定解調(diào)器輸入是否存在有效幅度的FSK信號(hào)。

　　在主機(jī)側(cè)，DS8500可以作為主機(jī)調(diào)制解調(diào)器的一部分，放置在中心控制單元或手持HART通信機(jī)的位置。圖8所示為主機(jī)側(cè)配置，這種情況下，DS8500通過(guò)RS-232串口與PC通信。HART協(xié)議通常由安裝在計(jì)算機(jī)上的軟件支持。

　　圖8. DS8500置于HART通信的主機(jī)側(cè)。D_IN通過(guò)微控制器的UART接收數(shù)據(jù)，D_OUT發(fā)送數(shù)據(jù)到UART。/RST提供DS8500復(fù)位;OCD為載波檢測(cè)信號(hào)，確定解調(diào)器輸入是否存在有效幅度的FSK信號(hào)。