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久久儀表智能壓力變送器系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
智能壓力變送器系統(tǒng)采用MSP430F435為核心，利用該微處理器低功耗模式的特點(diǎn)，在完成系統(tǒng)各模塊初始化之后進(jìn)入低功耗模式LPM3， 采用定時(shí)器中斷喚醒的方式執(zhí)行測(cè)量程序，測(cè)量程序流程圖如圖5所示，智能壓力變送器MSP430在進(jìn)入定時(shí)器中斷后，會(huì)默認(rèn)自動(dòng)屏蔽其它中斷，因此需要在進(jìn)入定時(shí)器中斷后取消中斷屏蔽，打開中斷，使得HART通信中斷能及時(shí)響應(yīng)。
HART協(xié)議通信程序根據(jù)HART協(xié)議規(guī)范要求，完成從設(shè)備數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層以及層間接口程序?qū)崿F(xiàn)HART通信鏈路連接，鏈路仲裁，信號(hào)接收、識(shí)別、響應(yīng)和發(fā)送。壓力變送器在HART協(xié)議通信時(shí)作為從設(shè)備使用終端，上電復(fù)位后系統(tǒng)初始化要包含HART 協(xié)議通信模塊的初始化配置，如設(shè)定MSP430F435內(nèi)部UART模塊工作方式、通信波特率、數(shù)據(jù)幀格式等。由于HART總線為半雙工模式，從設(shè)備必須在接收到通信主機(jī)（上位機(jī)或手抄器）命令幀后，由MSP430F435做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)處理，產(chǎn)生應(yīng)答幀，為了能夠及時(shí)地接收到主機(jī)發(fā)送的命令又不影響主程序的正常運(yùn)行，HART通信模塊程序主要在中斷程序來實(shí)現(xiàn)。HART通信流程圖如圖6所示，當(dāng)A5191HRT的載波檢測(cè)輸出腳OCD變?yōu)楦唠娖綍r(shí)，觸發(fā)UART硬件中斷，調(diào)用數(shù)據(jù)接收中斷子程序，MSP430F435完成主機(jī)命令的接收和處理后，生成相應(yīng)的應(yīng)答幀，通過UART傳送給A5191HRT，由A5191HRT調(diào)制成FSK信號(hào)通過AD421疊加在4～20mA電流環(huán)上傳送給主機(jī)，在完成應(yīng)答后，退出中斷子程序，進(jìn)入低功耗模式LPM3，利用定時(shí)器中斷、周期性地喚醒并執(zhí)行測(cè)量主程序。
HART協(xié)議通信模塊采用這種接收命令并應(yīng)答的方式完成現(xiàn)場(chǎng)儀表和主機(jī)之間的通信，可以實(shí)現(xiàn)通訊主機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)儀表的各個(gè)工作參數(shù)的設(shè)置、測(cè)量結(jié)果的讀取、儀表工作狀態(tài)的檢測(cè)等功能，并且具有程序設(shè)計(jì)靈活的優(yōu)點(diǎn)。
4 結(jié)束語
該智能壓力變送器設(shè)計(jì)選用了超低功耗的16位嵌入式微處理器MSP430F435作為壓力變送器的控制核心，并充分利用了微處理內(nèi)部資源，在提高了系統(tǒng)的集成度同時(shí)，降低了系統(tǒng)功耗。采用A5191HRT和AD421設(shè)計(jì)HART協(xié)議通信模塊具有電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、工作可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，且能夠從4～20 mA模擬電流回路中獲取能量供給整個(gè)變送器工作。由于該變送器與傳統(tǒng)的模擬儀表有很好的兼容性，目前，該智能壓力變送器已實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和銷售，并廣泛應(yīng)用于油田注水站、注聚站等監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)。

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