專利名稱：一種現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換接口模塊，更確切地說(shuō)涉及一種具有用戶可編程，將ModBus協(xié)議和LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議相互轉(zhuǎn)換的多總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，屬于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景目前，在LonWorks各行業(yè)實(shí)際應(yīng)用的總線協(xié)議繁多，各種總線通訊協(xié)議各有其特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域，ModBus協(xié)議是一種比較簡(jiǎn)單的串口通訊協(xié)議，不能滿足日益高速和數(shù)據(jù)傳輸量的通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，就迫切需要開發(fā)一種合適的轉(zhuǎn)換器與使用廣泛的LonWorks總線協(xié)議配套產(chǎn)品。ModBus和LonWorks總線是其中應(yīng)用比較廣泛的兩種總線通訊技術(shù)。中國(guó)國(guó)內(nèi)解決采用ModBus和LonWorks設(shè)備互連需求的協(xié)議轉(zhuǎn)換器類產(chǎn)品無(wú)用戶編程功能，通用性差，不適合多設(shè)備，多總線技術(shù)綜合管理的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有高度用戶編程設(shè)定特性、具有可觀靠性、高轉(zhuǎn)換效率、體積小巧、通用性強(qiáng)的ModBus-LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的解決方案是在用戶設(shè)定模式下，通過獨(dú)立的RS232通訊端口設(shè)定ModBus協(xié)議寄存器列表和LonWorsk網(wǎng)絡(luò)變量間的映射關(guān)系，退出設(shè)定模式后本協(xié)議轉(zhuǎn)換器開始協(xié)議轉(zhuǎn)換工作。本實(shí)用新型的線路包括UART(通用異步收發(fā)器)模塊，LonWorks核心控制模塊，F(xiàn)T-X1自由拓?fù)潆p絞線收發(fā)器模塊。
本實(shí)用新型的有益效果該轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)了ModBus與LonWorsk協(xié)議的轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)性能提高了，解決了應(yīng)用于底層的通訊設(shè)備到LonWorsk網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)問題，推廣應(yīng)用領(lǐng)域前景廣闊。


圖1為本實(shí)用新型現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器電路框圖；圖2a-d為圖1框圖的具體電路原理圖，圖2a為ModBus接口電路；圖2b為顯示電路，圖2c為L(zhǎng)onWorsk接口電路，圖2d為主CPU；圖3為本實(shí)用新型現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器主程序流程圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和一個(gè)較佳的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
參照?qǐng)D1，這是本實(shí)用新型轉(zhuǎn)換器電路原理框圖。該功能設(shè)置模塊完成對(duì)本協(xié)議轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)配置和LonWorks網(wǎng)絡(luò)(7)節(jié)點(diǎn)安裝，對(duì)系統(tǒng)的配置主要包括ModBus物理接口電路(1)跳線設(shè)置(RS232或RS485選擇)，用戶編程端口(2)，另外安裝按鈕用于協(xié)議轉(zhuǎn)換器的LonWorks網(wǎng)絡(luò)(7)；用戶編程端口(2)利用了LonWorks核心控制模塊(4)提供的串口，配合電平轉(zhuǎn)化芯片構(gòu)成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)半雙工RS232端口，用于用戶編程，完成ModBus寄存器和LonWorks網(wǎng)絡(luò)變量間的映射設(shè)置；ModBus物理接口(1)由UART模塊(RS232電平輸出)和RS232-RS485電平轉(zhuǎn)換芯片構(gòu)成；LonWorks核心控制模塊(4)是本協(xié)議轉(zhuǎn)換器的運(yùn)算處理部分，由存儲(chǔ)器和Neuron芯片及其外圍電路組成；FT-10收發(fā)器提供了協(xié)議轉(zhuǎn)換器接入LonWorks的物理接口而不受網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湎拗?，方便了LonWorks設(shè)備的互聯(lián)。
上述電路之間的連接關(guān)系是ModBus網(wǎng)絡(luò)(6)依次與ModBus物理接口電路(1)、LonWorks核心控制模塊(4)、FT-10收發(fā)器(5)、LonWorks網(wǎng)絡(luò)(7)互連、用戶編程端口(2)、功能設(shè)定模塊(3)與LonWorks核心控制模塊(4)互連；在LonWorks核心控制模塊(4)的主CPU中存儲(chǔ)ModBus和LonWorks通訊協(xié)議軟件，實(shí)現(xiàn)兩類網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)交換。
參照?qǐng)D2(a-d)為圖1的具體電路原理圖。其中圖2a為本實(shí)用新型的ModBus接口電路，圖2b為本實(shí)用新型的顯示電路；圖2c為本實(shí)用新型的LonWorks接口電路；圖2d為主CPU、ROM、RAM電路。參照?qǐng)D3，這是本實(shí)用新型現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器的主程序流程圖。從程序開始依次到LonWorks網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)配置，參數(shù)設(shè)置讀入，如需要用戶編程則進(jìn)入接收用戶編程設(shè)定，待編程結(jié)束進(jìn)入ModBus通訊參數(shù)初始化，如不需要用戶編程，可進(jìn)入讀取默認(rèn)設(shè)置，ModBus通訊參數(shù)初始化后，進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)變量更新判斷，如果是，進(jìn)入LonWorks-ModBus協(xié)議轉(zhuǎn)換，串口發(fā)送任務(wù)置起，進(jìn)入串口數(shù)據(jù)更新判斷，如果是，到數(shù)據(jù)解析及對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變量更新，到串口任務(wù)判斷，如果是，到ModBus協(xié)議幀發(fā)送后返回ModBus通訊參數(shù)初始化；對(duì)網(wǎng)絡(luò)變量更新判斷，如果不是，到串口數(shù)據(jù)更新，再到串口任務(wù)判斷，如果不是，同樣返回ModBus通訊參數(shù)初始化。
權(quán)利要求1.一種現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括串口和LonWorks通訊接口，其特征在于所述的串口和LonWorks通訊接口包括RS-485串行通訊接口電路和以LonWorks通訊接口電路和協(xié)議轉(zhuǎn)換微處理器；其電路組成包括ModBus網(wǎng)絡(luò)(6)、ModBus物理接口電路(1)、用戶編程端口(2)、功能設(shè)置模塊(3)、LonWorks核心控制模塊(4)、FT-10收發(fā)器(5)、LonWorks網(wǎng)絡(luò)(7)；其電路之間連接方式為ModBus網(wǎng)絡(luò)(6)依次與ModBus物理接口電路(1)、LonWorks核心控制模塊(4)、FT-10收發(fā)器(5)、LonWorks網(wǎng)絡(luò)(7)互連、用戶編程端口(2)、功能設(shè)置模塊(3)與LonWorks核心控制模塊(4)互連；在LonWorks核心控制模塊(4)存儲(chǔ)ModBus協(xié)議通訊軟件和LonWorks協(xié)議的通訊軟件，從而實(shí)現(xiàn)兩類網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)對(duì)接。
2.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于所述的轉(zhuǎn)換器上集成了RS-485串行通訊接口和LonWorks通訊接口兩種不同的通訊接口。
3.如權(quán)利要求1所述的現(xiàn)場(chǎng)總線通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，其特征在于在一片芯片上實(shí)現(xiàn)了兩種相對(duì)獨(dú)立的通訊協(xié)議程序，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的交換。
專利摘要一種現(xiàn)場(chǎng)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，包括由串口和LonWorks通訊接口，其系統(tǒng)配置包括MODBUS物理接口電路、用戶編程端口。LonWorks核心控制電路、功能設(shè)置模塊、FT－10收發(fā)器、MODBUS網(wǎng)絡(luò)、LonWorks網(wǎng)絡(luò)；上述電路之間的連接和信號(hào)傳遞為MODBUS網(wǎng)絡(luò)與MODBUS物理接口電路，MODBUS物理接口電路與LonWorks核心控制電路，LonWorks核心控制電路與FT－10收發(fā)器，LonWorks核心控制電路分別與用戶編程端口、功能設(shè)置模塊、FT－10收發(fā)器與LonWorks網(wǎng)絡(luò)相互連接并傳遞信號(hào)。該協(xié)議轉(zhuǎn)換器為現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備提供一種MODBUS－LonWorks通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換器，解決了廣泛用于底層通訊設(shè)備到LonWorks網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)問題，提高通訊速率和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，具有很好的推廣前景。
文檔編號(hào)G06F13/42GK2705827SQ20042002346
公開日2005年6月22日 申請(qǐng)日期2004年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月7日
發(fā)明者胡景泰, 朱文灝, 王舜堯 申請(qǐng)人:上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司