基于RS485和LAN的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、為解決工廠對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)儀表的更新速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)儀表本身發(fā)展和換代的腳步，提出了基于RS485和LAN的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要將舊式儀表中的常用信號(hào)輸出類型轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式，并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)工業(yè)中常用的RS485總線和LAN總線傳輸給上位機(jī)，從而方便數(shù)據(jù)的集中管理。
　　本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳輸兩部分組成。系統(tǒng)以MSP430F5438A16位單片機(jī)為核心進(jìn)行外圍電路設(shè)計(jì)。前端數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的信號(hào)類型一共6種，分別為

2、4~20mA、0~10mA、1~5V、0~10V四種模擬信號(hào)和RS232、RS485兩種數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)MSP430F5438A通過(guò)12位ADC和串口對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集和接收，并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式打包存入FIFO循環(huán)隊(duì)列緩沖區(qū)進(jìn)入數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)。系統(tǒng)提供兩種可選的數(shù)據(jù)發(fā)送方式，一種是基于 Modbus串行協(xié)議的 RS485總線傳輸。選用SN75LBC184作為總線傳輸?shù)挠布涌谵D(zhuǎn)換芯片，通過(guò)對(duì)Modbus RTU串行鏈路協(xié)議的實(shí)現(xiàn)，將緩沖區(qū)中的

3、數(shù)據(jù)傳至上位機(jī)。另一種是基于微型TCP/IP協(xié)議，即uIP協(xié)議的LAN總線傳輸。選用集成MAC和10BASE-T PHY的、最高傳輸速度可達(dá)10Mb/s的ENC28J60作為以太網(wǎng)驅(qū)動(dòng)控制器，通過(guò)對(duì)，uIP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)完成數(shù)據(jù)到上位機(jī)的傳輸。
　　通過(guò)整體調(diào)試，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠完全實(shí)現(xiàn)Modbus協(xié)議數(shù)據(jù)格式或uIP協(xié)議數(shù)據(jù)格式的統(tǒng)一轉(zhuǎn)換，并實(shí)現(xiàn)RS485總線或LAN總線與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)成本低、接口簡(jiǎn)單、傳輸可靠，