专利名称：基于ft3150的数字量输出板卡的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种数字量输出板卡，尤其涉及应用于L0NW0RKS总线上简单的数字 量输出板卡。
背景技术：
L0NW0RKS控制网络是当前较为流行的现场总线之一，它是由美国Echelon公司推 出并与Motorol^Toshiba公司共同倡导，于1992年正式公布而形成的。其网络芯片Neuron 芯片集成了 IS0/0SI的全部七层协议，同时具有通信和控制功能，提供了 34种常见的1/0 控制对象，工作温度范围宽(_40°C 85°C)；L0NW0RKS控制网络的信号传输介质可为双绞线、电力线、无线、红外线、光缆，支持 总线型、环型、自由拓扑型等网络拓扑形式，网络收发器有直接驱动、EIA-485型、变压器耦 合接口三种形式，满足了不同要求同时传输信号采用差分曼彻斯特编码，使网络具有很强 的抗干扰能力。在采用双绞线、波特率为78bps的通信网时的直接通信距离可达到2700m， 加上其功能强大的硬件支持使得很容易在一定的空间范围内构成功能繁多的系统；L0NW0RKS控制网络的介质存取控制(MAC)采用了可预测P坚持CSMA (Predictive P-Persistent CSMA)，使得在网络超载时仍保持很高的吞吐量；网络结构既可采用主从式和对等式。具有配套的节点、路由器、网关等设备的开 发、调试和安装设备，集成化的开发环境使得系统的开发调试简单易行，可实现网络的离 线、在线设计、在线调试或通过IP网的远程调试。L0NW0RKS控制网络的网络通信采用了面向对象的设计方法，应用编程时不用花时 间考虑通信部分的繁琐编程；而且它具有集成化的开发环境，易于开发、安装和调试。
发明内容
本发明的目的在于设计一种基于FT3150的数字量输出板卡，该板卡具有 L0NW0RKS总线接口、RS232接口，通讯协议为LonTalk协议，适合各种类型的铁路机车 L0NW0RKS总线上的数字量输出采集。本发明的技术解决方案是这样实现的包括L0NW0RKS智能收发器、以及分别与 其相连的L0NW0RKS总线物理接口、外部存储器、数字量输出通道、RS232物理接口。所 述的RS232物理接口即由RS232组成的串口监控和数据配置单元核心器件为MAX232， 所述的L0NW0RKS总线物理接口核心器件为FT-X2，所述的L0NW0RKS智能收发器核心器 件为FT3150，所述的外部存储器核心器件为29C512，所述的数字量输出通道核心器件为 HCPL-0630 和 PVX6012。本发明的有益效果该板卡借助简易的L0NW0RKS控制网络，适用于简单功能的数 字量输出并需要L0NW0RKS接口的应用场合。可以作为L0NW0RKS总线上的一个简单的数字 量采集设备节点，符合铁道行业标准TB/T 3021-2001《铁道机车车辆电子装置》。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明。图1本发明的结构原理框图。图2本发明的L0NW0RKS总线物理接口电路图。图3本发明的L0NW0RKS智能收发器电路图。图4本发明的外部存储器接口电路图。图5本发明的数字量输出通道电路图。图6本发明的RS232物理接口电路图。
具体实施例方式本实施例设计的一种如图1-6所示的基于FT3150的数字量输出板卡，包括 由RS232组成的串口监控和数据配置单元即RS232物理接口、L0NW0RKS总线物理接口、 L0NW0RKS智能收发器、外部存储器、数字量输出通道。作为一个实施例，该板卡包括一路RS232物理接口、一个L0NW0RKS通信接口、外 部存储器、L0NW0RKS智能收发器和6路数字量输出通道。一路RS232物理接口监控板卡启 动和工作时运行状态信息，配置板卡运行参数。外部存储器用于板卡存放运行配置参数。 该板卡适合电力机车、轻轨等数字量输出数据，板卡具有L0NW0RKS总线接口，通讯协议为 LonTalk0该板卡的L0NW0RKS智能收发器除了能满足基本的L0NW0RKS通讯需求，同时也能 作为处理器，完成简单的数据输出和串口通讯功能。基于FT3150的数字量输出板卡具有6 通道数字量输出通道，数字量输出采用光耦隔离继电器PVX6012设计，每一个通道都具有 短路保护和输出通道反馈功能。所述的RS232物理接口即RS232组成的串口监控和数据配置单元核心器件为 MAX232，其中智能收发器FT3150的管脚14和管脚16，除了能作为基本的数字量输出和数 字量输出管脚之外，还能作为串口通讯的数据接收和数据发送管脚，FT3150的管脚14连接 到芯片MAX232的管脚12，串行总线上的数据通过MAX232的管脚13接收，通过MAX232芯 片内部变换处理成满足FT3150的电气特性的信号，由MAX232的管脚12送到FT3150处理； FT3150的管脚16连接到芯片MAX232的管脚11，串口发送数据通过FT3150的管脚16发送 到MAX232的管脚11，通过MAX232芯片内部变换处理成满足实际串口物理总线上需求的电 气特性信号。所述的L0NW0RKS总线物理接口核心器件为FT-X2，其中智能收发器FT3150的管 脚28连接到芯片FT-X2的管脚5，FT3150的管脚连接到芯片FT-X2的管脚6，FT-X2，FT-X2 是L0NW0RKS总线接口的通讯变压器，为了能够提高总线电磁兼容性能，在通讯线路上添加 辅助器件BAV99、电容、压敏电阻。所述的L0NW0RKS智能收发器核心器件为FT3150，智能收发器FT3150除了能满足 基本的L0NW0RKS通讯需求，同时也能作为处理器，完成简单的数据采集功能，FT3150智能 收发器外围主要包括监控芯片DS1233Z-5、外围存储器接口、数据采集接口等。所述的外部存储器核心器件为29C512，存储器29C512的数据线管脚和地址线管 脚直接与智能收发器相应的数据线管脚和地址线管脚连接，芯片29C512的管脚31、管脚 24、管脚22分别为写信号、使能信号、片选信号，这些信号的逻辑关系是基于智能收发器的
4读写信号、使能信号、地址信号的逻辑或和逻辑与非变换出来的。所述的数字量输出通道核心器件为HCPL-0630和PVX6012，数字量输出采用光耦 隔离继电器PVX6012设计，每一个通道都具有短路保护和输出通道反馈功能。本发明不局限于上述实施例，任何在本发明披露的技术范围内的等同构思或者改 变，均列为本发明的保护范围。
权利要求
一种基于FT3150的数字量输出板卡，其特征在于包括LONWORKS智能收发器、以及分别与其相连的LONWORKS总线物理接口、外部存储器、数字量输出通道、RS232物理接口；所述的RS232物理接口即由RS232组成的串口监控和数据配置单元核心器件为MAX232，所述的LONWORKS总线物理接口核心器件为FT X2，所述的LONWORKS智能收发器核心器件为FT3150，所述的外部存储器核心器件为29C512，所述的数字量输出通道核心器件为HCPL 0630和PVX6012。
2.如权利要求1所述的基于FT3150的数字量输出板卡，其特征在于所述的智能收发 器FT3150的管脚14和管脚16，除了能作为基本的数字量输出和数字量输出管脚之外，还 能作为串口通讯的数据接收和数据发送管脚，FT3150的管脚14连接到芯片MAX232的管脚 12，串行总线上的数据通过MAX232的管脚13接收，通过MAX232芯片内部变换处理成满足 FT3150的电气特性的信号，由MAX232的管脚12送到FT3150处理；FT3150的管脚16连接 到芯片MAX232的管脚11，串口发送数据通过FT3150的管脚16发送到MAX232的管脚11， 通过MAX232芯片内部变换处理成满足实际串口物理总线上需求的电气特性信号。
3.如权利要求1所述的基于FT3150的数字量输出板卡，其特征在于所述的L0NW0RKS 总线物理接口核心器件为FT-X2，其中智能收发器FT3150的管脚28连接到芯片FT-X2的管 脚5，FT3150的管脚连接到芯片FT-X2的管脚6，FT-X2, FT-X2是L0NW0RKS总线接口的通 讯变压器，在通讯线路上添加辅助器件BAV99、电容、压敏电阻。
4.如权利要求1所述的基于FT3150的数字量输出板卡，其特征在于所述的L0NW0RKS 智能收发器的FT3150除了能满足基本的L0NW0RKS通讯需求，同时也能作为处理器，FT3150 智能收发器外围主要包括监控芯片DS1233Z-5、外围存储器接口、数据采集接口。
5.如权利要求1所述的基于FT3150的数字量输出板卡，其特征在于所述的外部存储 器核心器件为29C512，存储器29C512的数据线管脚和地址线管脚直接与智能收发器相应 的数据线管脚和地址线管脚连接。
6.如权利要求1所述的基于FT3150的数字量输出板卡，其特征在于所述的数字量输 出通道核心器件为HCPL-0630和PVX6012，数字量输出采用光耦隔离继电器PVX6012，每一 个通道都具有短路保护和输出通道反馈。
全文摘要
一种基于FT3150的数字量输出板卡，RS232物理接口即由RS232组成的串口监控和数据配置单元核心器件为MAX232，所述的LONWORKS总线物理接口核心器件为FT-X2，所述的LONWORKS智能收发器核心器件为FT3150，所述的外部存储器核心器件为29C512，所述的数字量输出通道核心器件为HCPL-0630和PVX6012。该板卡借助简易的LONWORKS控制网络，适用于简单功能的数字量输出并需要LONWORKS接口的应用场合。可以作为LONWORKS总线上的一个简单的数字量采集设备节点，符合铁道行业标准TB/T 3021-2001《铁道机车车辆电子装置》。
文档编号G05B19/042GK101916079SQ20101024205
公开日2010年12月15日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者吴涛, 李烁工, 王忠福, 金晓宇 申请人:中国北车股份有限公司大连电力牵引研发中心