1. 本选题研究的目的及意义
随着工业自动化水平的不断提高,现场总线技术在工业控制系统中得到了越来越广泛的应用。
HART(HighwayAddressableRemoteTransducer,可寻址远程传感器高速通道)协议作为一种应用广泛的现场总线协议,因其能够在传统的模拟信号传输线路上叠加数字信号进行双向通信,实现对现场设备的远程监控、参数配置、故障诊断等功能,而备受关注。
本课题的研究意义在于设计和实现一种基于HART协议的通信控制器,可以广泛应用于过程自动化、制造业、楼宇自动化等领域,提高工业控制系统的可靠性、可维护性和智能化水平,具有重要的现实意义和应用价值。
2. 本选题国内外研究状况综述
HART通信技术自20世纪80年代提出以来,得到了迅速发展和广泛应用。
国内外众多学者和机构对HART通信技术进行了深入研究,并取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题的主要研究内容包括以下几个方面:
1.深入研究HART通信协议,掌握其物理层、数据链路层和应用层的相关标准和规范,为HART通信控制器的设计和开发奠定理论基础。
2.设计HART通信控制器的硬件电路,主要包括微处理器模块、HART调制解调器模块、通信接口电路等。
其中,微处理器模块负责HART协议的解析和处理,HART调制解调器模块实现HART信号的调制和解调,通信接口电路实现HART信号与外部设备的连接。
4. 研究的方法与步骤
本课题的研究将采用理论分析、实验研究和仿真模拟相结合的方法,并按照以下步骤逐步进行:
1.文献调研阶段:查阅国内外相关文献资料,了解HART通信协议的基本原理、技术特点、发展现状以及最新研究成果,为课题研究奠定理论基础。
2.方案设计阶段:根据课题研究目标和需求,设计HART通信控制器的总体方案,包括硬件电路设计、软件架构设计以及通信协议设计等,并进行可行性分析。
3.硬件开发阶段:根据方案设计,选取合适的硬件平台和元器件,完成HART通信控制器的硬件电路设计和制作,并进行调试和测试,确保硬件电路的正确性和稳定性。
5. 研究的创新点
本课题的研究预期在以下几个方面有所创新:
1.基于新型微处理器设计HART通信控制器,提高其处理速度和效率。
2.优化HART通信控制器的软件架构和算法,提高其数据传输效率和可靠性。
3.设计和开发功能更加丰富、用户界面更加友好的HART通信控制器,方便用户操作和使用。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘伟,李欣,张大朋,等. 基于HART协议的智能压力变送器设计[J]. 仪表技术与传感器,2022(12):75-79.
[2] 周强,郭壮,孙超,等. 基于STM32的HART智能阀门定位器设计[J]. 仪表技术与传感器,2022(09):96-100 106.
[3] 王永政,王建,王鹏,等. 基于HART协议的油井参数远程监测系统设计[J]. 电子测量技术,2021,44(12):111-115.
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