專利名稱：硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)膆art接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及工業(yè)現(xiàn)場總線，尤其是一種用于工業(yè)現(xiàn)場總線上具備藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口。
背景技術(shù)：
隨著藍(lán)牙無線技術(shù)的進(jìn)一步成熟，它必將向工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域滲透，提供用戶操作的便利。然而，目前為止還沒有在HART現(xiàn)場總線領(lǐng)域有關(guān)藍(lán)牙無線技術(shù)的應(yīng)用，更沒有采用硬件互連邏輯、無需微處理器的硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是要提供一種硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，它提供HART現(xiàn)場總線和藍(lán)牙之間的接口，以解決計(jì)算機(jī)通過藍(lán)牙發(fā)送控制信息，通過此接口轉(zhuǎn)換成HART現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)傳輸給現(xiàn)場HART設(shè)備；而現(xiàn)場HART設(shè)備的應(yīng)答信號(hào)通過此接口轉(zhuǎn)換成藍(lán)牙信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)的技術(shù)問題。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，包括硬件互連邏輯、藍(lán)牙模塊、電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路、HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)、HART電平轉(zhuǎn)換、整形和濾波電路、變壓器或者光電隔離電路。藍(lán)牙模塊通過硬件互連邏輯與HART信號(hào)調(diào)制和解調(diào)電路相連；HART總線接口通過變壓器或光電隔離，整形和濾波電路，電平轉(zhuǎn)換電路后進(jìn)行HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，通過硬件互連邏輯實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙的雙向信息交換；電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路分別給硬件互連邏輯、藍(lán)牙模塊、HART電平轉(zhuǎn)換、整形和濾波電路、變壓器或光電隔離電路供電。
本實(shí)用新型提供一種優(yōu)選方案，即上述裝置還包括由電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路和后備電池組成的電源管理裝置，在外接電源輸入斷開時(shí)，給系統(tǒng)進(jìn)行供電。
本實(shí)用新型的硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口可由藍(lán)牙和HART現(xiàn)場總線之間實(shí)現(xiàn)雙向通信。
HART接口為符合HART現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的接口。
硬件互連邏輯可以使用固定邏輯器件，或者使用可編程邏輯器件，也可以使用兩者的組合。
本實(shí)用新型具有HART現(xiàn)場總線和藍(lán)牙之間的接口，計(jì)算機(jī)能通過藍(lán)牙發(fā)送控制信息，通過此接口轉(zhuǎn)換成HART現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)傳輸給現(xiàn)場HART設(shè)備；而現(xiàn)場HART設(shè)備的應(yīng)答信號(hào)通過此接口轉(zhuǎn)換成藍(lán)牙信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。它使用戶的操作擺脫了線纜的束縛，可以廣泛應(yīng)用在工業(yè)現(xiàn)場。


圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，一種硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，包括硬件互連邏輯、藍(lán)牙模塊、后備電池、電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路、HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)、HART電平轉(zhuǎn)換、整形和濾波電路、變壓器或者光電隔離電路。藍(lán)牙模塊通過硬件互連邏輯與HART信號(hào)調(diào)制和解調(diào)電路相連；HART總線接口通過變壓器或光電隔離，整形和濾波電路，電平轉(zhuǎn)換電路后進(jìn)行HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，通過硬件互連邏輯實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙的雙向信息交換；電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路分別給硬件互連邏輯、藍(lán)牙模塊、HART電平轉(zhuǎn)換、整形和濾波電路、變壓器或光電隔離電路供電以及對(duì)后備電池進(jìn)行充電，在外接電源輸入斷開時(shí)，由后備電池供電。
藍(lán)牙和HART現(xiàn)場總線之間實(shí)現(xiàn)雙向通信。HART接口為符合HART現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的接口。硬件互連邏輯可以使用固定邏輯器件或者使用可編程邏輯器件，也可以使用兩者的組合。
本實(shí)用新型可以將無線藍(lán)牙通訊協(xié)議轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的HART總線信號(hào)，即1200波特率的BELL202頻移鍵控信號(hào)，1200Hz調(diào)制為邏輯1，2200Hz調(diào)制為邏輯0。藍(lán)牙模塊是符合Bluetooth版本1.1的標(biāo)準(zhǔn)的，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了藍(lán)牙底層協(xié)議(包括BaseBand Protocol(BBP)基帶協(xié)議、LinkControl Protocol(LCP)鏈接協(xié)議、Link Management Protocol(LMP)鏈路管理協(xié)議、HostController Interface(HCI)主控器接口)的模塊電路。接口的供電可以是外部直流輸入，也可以是內(nèi)部電池供電，并提供了電池管理和充電電路，在有外部直流電源輸入時(shí)，可以給電池進(jìn)行充電。藍(lán)牙模塊在接收到信號(hào)輸入時(shí)，進(jìn)行協(xié)議解析，然后將數(shù)據(jù)通過串行或者并行接口發(fā)送至硬件互連邏輯，硬件互連邏輯通過串行接口將數(shù)據(jù)發(fā)送至HART芯片，進(jìn)行HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，經(jīng)過整形和濾波電路將去除干擾信號(hào)，保證信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確可靠，然后通過電平轉(zhuǎn)換電路后，再通過變壓器或者光電隔離轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的HART信號(hào)，發(fā)送至HART總線。數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，HART總線的信號(hào)經(jīng)過濾波和電平轉(zhuǎn)換之后，發(fā)送至HART調(diào)制和解調(diào)芯片，解調(diào)后的數(shù)字信號(hào)通過串行接口發(fā)送至硬件互連邏輯，然后再從藍(lán)牙模塊發(fā)送出去。
利用所述的支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口和支持藍(lán)牙的掌上電腦，可以組成無線HART現(xiàn)場總線采集系統(tǒng)，掌上電腦就可以升級(jí)成HART現(xiàn)場總線的手操器。
權(quán)利要求1.一種硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，包括硬件互連邏輯、藍(lán)牙模塊、電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路、HART的調(diào)制和解調(diào)電路、HART電平轉(zhuǎn)換、整形和濾波電路、變壓器或者光電隔離電路，其特征在于，所述藍(lán)牙模塊通過硬件互連邏輯與HART信號(hào)調(diào)制和解調(diào)電路相連；HART總線接口通過變壓器或光電隔離，整形和濾波電路，電平轉(zhuǎn)換電路后進(jìn)行HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，通過硬件互連邏輯實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙的雙向信息交換；電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路分別給硬件互連邏輯、藍(lán)牙模塊、HART的調(diào)制和解調(diào)電路、HART電平轉(zhuǎn)換、整形和濾波電路、變壓器或光電隔離電路供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，其特征在于，它還包括由電源穩(wěn)壓和切換、電池充電管理電路和后備電池組成的電源管理裝置，在外接電源輸入斷開時(shí)，由經(jīng)過充電的后備電池供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，其特征在于，所述藍(lán)牙和HART現(xiàn)場總線之間實(shí)現(xiàn)雙向通信。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，其特征在于，所述HART接口為符合HART現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)的接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，其特征在于，所述硬件互連邏輯為固定邏輯器件，或者為可編程邏輯器件，或者兩者的組合。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種硬件互連型支持藍(lán)牙無線傳輸?shù)腍ART接口，包括硬件互連邏輯、藍(lán)牙模塊、電源穩(wěn)壓和切換、HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)電路、電池充電管理電路等。藍(lán)牙模塊通過硬件互連邏輯與HART信號(hào)調(diào)制和解調(diào)電路相連；HART總線接口通過變壓器或光電隔離，整形和濾波電路，電平轉(zhuǎn)換電路后進(jìn)行HART信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)，通過硬件互連邏輯實(shí)現(xiàn)與藍(lán)牙的雙向信息交換。計(jì)算機(jī)能通過藍(lán)牙發(fā)送控制信息，通過此接口轉(zhuǎn)換和傳輸給現(xiàn)場HART設(shè)備；而現(xiàn)場HART設(shè)備的應(yīng)答信號(hào)通過此接口轉(zhuǎn)換成藍(lán)牙信號(hào)發(fā)送給計(jì)算機(jī)。
文檔編號(hào)H04B7/00GK2833675SQ20052004464
公開日2006年11月1日 申請日期2005年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月30日
發(fā)明者陳琛, 袁豪磊, 魏德軍 申請人:上海師范大學(xué)