一種wia-pa無線手持設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及WIA-PA無線通信領(lǐng)域，具體地說是一種WIA-PA無線手持設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)WIA_PA(WirelessNetworks for Industrial Automat1n-Process Automat1n)技術(shù)是由中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所牽頭研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的傳感器信息采集和傳輸?shù)闹悄芙M網(wǎng)和高可靠、高安全無線通信技術(shù)，現(xiàn)已成為國家標(biāo)準(zhǔn)和IEC國際標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)定義了主控計(jì)算機(jī)、網(wǎng)關(guān)、路由、現(xiàn)場設(shè)備、手持共5種設(shè)備，其中，手持設(shè)備可用于WIA-PA網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的固件升級(jí)、配置參數(shù)等功能，在WIA-PA網(wǎng)絡(luò)開通過程中有重要意義。
[0004]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和工業(yè)自動(dòng)化的不斷發(fā)展，工業(yè)無線的應(yīng)用越來越廣泛。工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中，WIA-PA無線設(shè)備開通時(shí)需要配置網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備參數(shù)后才能正常工作。無線設(shè)備多具備各種類型的有線配置接口，如UART、RS232接口等，使用這些接口配置時(shí)需要配合筆記本電腦應(yīng)用，不便于操作；而且，受工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境限制，有線配置接口可能無連接的空間。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種可應(yīng)用于WIA-PA無線設(shè)備的無線手持設(shè)備，解決現(xiàn)場無線纜連接即可直接操作的問題。
[0006]本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種WIA-PA無線手持設(shè)備，包括手持平板和WIA-PA手持?jǐn)U展板，所述手持平板和WIA-PA手持?jǐn)U展板通過UART接口連接實(shí)現(xiàn)通信。
[0008]所述WIA-PA手持?jǐn)U展板包括WIA-PA無線通信模塊、調(diào)制解調(diào)模塊、電源模塊；其中，
[0009]調(diào)制解調(diào)模塊通過UART接口連接WIA-PA無線通信模塊，采集HART環(huán)路上的HART信號(hào)，將HART信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過UART接口傳輸至WIA-PA無線通信模塊；
[0010]WIA-PA無線通信模塊一端通過UART接口連接手持平板，另一端通過內(nèi)置天線進(jìn)行無線數(shù)據(jù)收發(fā)；
[0011 ]電源模塊為WIA-PA手持?jǐn)U展板供電。
[0012]所述手持平板外設(shè)擴(kuò)展接口，與所述WIA-PA手持?jǐn)U展板通信。
[0013]所述調(diào)制解調(diào)模塊HART Modem調(diào)制解調(diào)接口電路。
[0014]本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn):
[0015]1.本實(shí)用新型利用現(xiàn)有手持平板擴(kuò)展WIA-PA手持?jǐn)U展板的方式實(shí)現(xiàn)了WIA-PA無線設(shè)備的現(xiàn)場無線點(diǎn)對點(diǎn)連接，可進(jìn)行設(shè)備的配置、維護(hù)、升級(jí)等操作。
[0016]2.本實(shí)用新型支持HART Modem接口，實(shí)現(xiàn)了接入HART環(huán)路設(shè)備的控制室直接維護(hù)功能。
[0017]3.本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)WIA-PA無線設(shè)備的無線維護(hù)和中控室維護(hù)，避免了工業(yè)現(xiàn)場維護(hù)的安全問題以及環(huán)境限制問題，保證了工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用的開通和維護(hù)時(shí)的高效和安全。
【附圖說明】
[0018]圖1是WIA-PA手持設(shè)備的總體架構(gòu)框圖；
[0019]圖2是WIA-PA無線模塊的接口原理圖；
[0020]圖3是WIA-PA手持?jǐn)U展板WIA-PA無線模塊原理框圖；
[0021 ]圖4是WIA-PA無線模塊的無線主控制器電路原理圖；
[0022]圖5是WIA-PA無線模塊的無線存儲(chǔ)電路原理圖；
[0023]圖6是WIA-PA無線模塊的無線射頻收發(fā)電路原理圖；
[0024]圖7是WIA-PA無線模塊的無線射頻收發(fā)放大電路原理圖；
[0025]圖8是WIA-PA手持?jǐn)U展板電源轉(zhuǎn)換模塊原理圖；
[0026]圖9是WIA-PA手持?jǐn)U展板HART Modem調(diào)制解調(diào)模塊原理圖；
[0027]圖10是WIA-PA手持設(shè)備工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0029]如圖1所示為本實(shí)用新型的總體架構(gòu)框圖，主要由手持平板和WIA-PA手持?jǐn)U展板組成，圖中左側(cè)框內(nèi)有支持二次擴(kuò)展的手持平板框圖，右側(cè)框內(nèi)為WIA-PA手持?jǐn)U展板設(shè)計(jì)框圖。擴(kuò)展板主要接口、電源變換、WIA-PA無線通信模塊、HART Modem調(diào)制解調(diào)接口和內(nèi)置天線部分。其中WIA-PA無線通信模塊是擴(kuò)展板的控制核心部分。
[0030]如圖2所示為WIA-PA無線通信模塊接口連接原理圖JIA-PA無線通信模塊的外部接口主要包括與手持平板之間的UART串口(TXH、RXH)和與HART Modem調(diào)制解調(diào)電路的UART串口(TXD0、RXD0)和1控制線，此外還包含程序下載接口、電源接口。
[0031 ] 如圖3所示為WIA-PA手持?jǐn)U展板WIA-PA無線模塊原理框圖，主要包括天線連接器、射頻收發(fā)放大電路、2.4GHz無線收發(fā)電路、MCU處理控制電路、存儲(chǔ)電路和外部接口電路。
[0032]如圖4所示為WIA-PA無線模塊的無線主控制器電路原理圖?？刂破髋浜贤獠康退俸透咚倬д窠M成CPU小系統(tǒng)。WIA-PA無線通信模塊控制器采用silicon labs公司的型號(hào)為EFM32LG230F256芯片，帶有三路UART串口、兩路SPI接口、四路1控制接口。
[0033]如圖5所示為WIA-PA無線模塊的無線存儲(chǔ)電路原理圖。使用一片串行EEPROM實(shí)現(xiàn)，支持寫保護(hù)和HOLD控制功能，實(shí)現(xiàn)WIA-PA無線通信模塊的存儲(chǔ)功能。
[0034]如圖6所示為WIA-PA無線模塊的無線射頻收發(fā)電路原理圖，用于實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的收發(fā)，使用了 TI公司的CC2520芯片和外部Balun轉(zhuǎn)換電路。CC2520芯片是基于IEEE802.15.4協(xié)議的物理層芯片，外部Balun轉(zhuǎn)換電路將CC2520射頻輸出的差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端50歐姆信號(hào)。
[0035]如圖7所示為WIA-PA無線模塊的無線射頻收發(fā)放大電路原理圖，采用RFaxis公司的RFX2401C芯片實(shí)現(xiàn)射頻發(fā)射和接收信號(hào)的放大，射頻接口為50歐姆單端信號(hào)，內(nèi)部集成射頻開發(fā)、功率放大器PA、低噪聲放大器LNA，實(shí)現(xiàn)射頻下行信號(hào)的功率放大和上行接收信號(hào)的放大，保證了無線通信的高發(fā)射功率和高接收靈敏度。
[0036]圖8是WIA-PA無線手持?jǐn)U展板的電源轉(zhuǎn)換電路，使用一片TI公司的LDOTLV70233芯片實(shí)現(xiàn)5VDC至3.3VDC的直流電壓變換。芯片外部電路簡單僅需要