基于ARM LPC2119的水情测报终端设计与实现
2.2 中心模块设计
中心模块采用周立功公司提供的ARM7芯片LPC2119进行中心控制,该芯片共有64个引脚,内置128 KB的Flash存储器,16 KB的RAM,2个CAN通道,每个总线的数据波特率可达l Mb/s。
在此模块中留有1个JTAG接口,用于调试程序;并接上了8个拨码开关,设置波特率和选择采用何种通信方式进行通信(RS485通信,RS232通信,CAN通信);给了8位的I/O输出数据到外围驱动电路,控制电机;在芯片的引脚上留有1路的CAN通信输出,l路的RS485通信输出,l路的RS232通信输出;使用MAX708S进行系统复位和低压保护,当监测系统电压低于4.4 V的时候,它输出一个复位脉冲进行系统复位,起到低压保护,同时在其MR引脚上接上一个按钮到地,通过按钮给一个低电平实现手动复位系统。
2.3 通信模块设计
要输出板工作,必须由上面的PC机或者上位机下达指令,告诉输出板该控制哪个闸门开闭,这个就需要上位机与终端进行通信。在输出板上留下3种通信方式的接口,具体采用哪一种按实际情况而定。
3种通信方式具体为RS485通信、RS232通信、CAN通信。当通信距离较短时,输出板一般与PC机直接相连,这时一般采用RS232通信;当通信距离较长时,一般采用RS485通信和CAN通信,但两者也有差别。RS485总线通信模式由于使用了差分电平传输信号,传输距离比RS232更长,最多可达到l 500 m,同时具有结构简单、价格低廉、组网方便和数据传输速率适当,仍然能发挥良好的作用,但对于在系统的数据冗余量较大,干扰强度太大,速度要求高的应用场所不适宜用RS485总线通信。而CAN总线通信除了有RS485通信的优点以外,还能承受较大的传输数据量,抗干扰能力较强。
LPC2119输出TTL电平,在用RS232通信时,必须将TTL电平转换为RS232电平,才能与RS232接口连接并通信,使用SP3232E或SP3243ECA进行电平转换。同时加上了稳压管进行保护,因为一般RS232通信都是与PC机直接相连,环境不太恶劣,所以保护就比较简单。具体的电路实现如图2所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/151360.htm
在采用RS485通信和CAN通信时,一般距离都在几千米左右,并且条件恶劣,雷电闪电可能会造成大量的总线损坏,所以除了设计电平转换,还必须加上隔离保护电路。RS485电路框图如图3所示,具体的隔离保护电路如图4所示。
在RS485通信接口设计中,采用RSM485HT进行电平转换为RS485电平,并自带有隔离。隔离电路采用了3级防雷保护,用微功率线性稳压器LT3010进行一级保护,电流过大稳压器将导通,把大电流拉向大地;用自恢复保险丝SMDl812P010TF进行二级保护,电流太大,它将熔断,切断电路,电流恢复再重新导通;用防雷管3RM090进行三级保护;这三级保护都是把大电流引向大地,所以必须确保输入时接地良好,不然会产生严重的后果。
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