基于EPA與IEEE802.15.4兩用手抄器的設計

　　引言

　　在工業(yè)現場(chǎng)中，如工業(yè)以太網(wǎng)現場(chǎng)和工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信現場(chǎng)，由于有些環(huán)境比較惡劣，主站操作現場(chǎng)設備不方便等因素可以副主站即手抄器對從站設備進(jìn)行實(shí)時(shí)性操作。副主站幾乎可以連接在網(wǎng)絡(luò )的任何地方，在不影響主站通訊的情況下對任何一個(gè)現場(chǎng)的從設備進(jìn)行操作，實(shí)現了兩個(gè)主站(主站和副主站)與同一個(gè)從設備之間的通訊。

　　手抄器設計

　　現場(chǎng)總線(xiàn)和工業(yè)無(wú)線(xiàn)通信是兩大處于國際前沿的研究方向，兩個(gè)系統如果分別做手抄器，成本相對較高，而且不方便管理。這款兩用手抄器集成了EPA(Ethernet for Plant Automation)和IEEE802.15.4(低數據率的WPAN標準)兩個(gè)協(xié)議，能夠通過(guò)有線(xiàn)或者無(wú)線(xiàn)的方式在不同的工業(yè)現場(chǎng)得到應用，在不影響上位機通訊的情況下對現場(chǎng)設備進(jìn)行數據采集、監測和控制。

　　該手抄器使用的是ARM7控制芯片。它包含了微處理器(AT91R40008)、存儲器、通信模塊、網(wǎng)絡(luò )通信接口、顯示終端、無(wú)線(xiàn)通信模塊等重要組成部分。在該設計中，使用了兩種供電方式，一種電源使用了以太網(wǎng)供電設備，該設備除了用于網(wǎng)口通信，還提供設計中所需要的電源。該電源經(jīng)過(guò)電平轉換，為微處理器、存儲器、無(wú)線(xiàn)通信模塊等提供所需的+3.3V和+1.8V電源;另一種電源使用了電池供電。32位的微處理器AT91R40008通過(guò)串口0和串口1與無(wú)線(xiàn)通信模塊和液晶終端進(jìn)行數據交換。圖1為ARM7手抄器的硬件框圖。

　　圖1 手抄器硬件系統框圖