于建明　陳俊生　高安邦

摘要：論述了基于Neuron芯片開(kāi)發(fā)智能節(jié)點(diǎn)的方法。利用智能節(jié)點(diǎn)。模擬工控現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組網(wǎng)。上位機(jī)選用LNS DDEServer和Lon總線設(shè)備進(jìn)行通信：基于LNS的LonMaker for Windows網(wǎng)絡(luò)集成工具將各網(wǎng)絡(luò)變量捆綁。并負(fù)責(zé)管理

整個(gè)網(wǎng)絡(luò)：利用iLon100e3和Contribute開(kāi)發(fā)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)的控制界面。

關(guān)鍵詞：LonWorks技術(shù)智能節(jié)點(diǎn)LNS

中圖分類號(hào)TF273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)：1002-2422(2007)03-0012-02

1智能節(jié)點(diǎn)的建立

1．1節(jié)點(diǎn)的硬件電路設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)主要由兩部分組成：神經(jīng)元芯片的控制模塊(Control Module)的硬件設(shè)計(jì)，它相當(dāng)于普通單片機(jī)硬件設(shè)計(jì)的最小系統(tǒng)；基于神經(jīng)元芯片的硬件接口電路設(shè)計(jì)，采用神經(jīng)元芯片作為CPU，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的I/0硬件接口電路。由于篇幅所限，只對(duì)其中關(guān)鍵的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行列舉。

1．1．1神經(jīng)元芯片3150存儲(chǔ)器擴(kuò)展電路

控制模塊存儲(chǔ)器采用FLASH EPROM，能夠在掉電的情況下保證數(shù)據(jù)不丟失，同時(shí)在上電的情況下還能夠?qū)λM(jìn)行有限次數(shù)的數(shù)據(jù)寫(xiě)操作。在FLASH EPROM中，27C256與3150時(shí)序配合最為合適，存儲(chǔ)空間為32k。

1．1．2溫度數(shù)據(jù)采集電路

采用LM34檢測(cè)溫度并轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。MAX186在此處主要采用單端內(nèi)部電壓工作模式，CHO為MAX186模擬信號(hào)輸入端，輸出端選用神經(jīng)元芯片的IO_5作為片選信號(hào)，CS與IO_5相連。由于神經(jīng)元芯片的NeumwireI/O對(duì)象必須采用IO_8作為時(shí)鐘，IO_10為數(shù)據(jù)輸出，IO_9為數(shù)據(jù)輸入，因此，MAX186的串行輸入偷出腳SCLK，DIN，DOUT分別與神經(jīng)元芯片的IO_8，IO_9，IO_1O相接。

1．1．3溫度顯示及驅(qū)動(dòng)電路

此處顯示溫度，5位數(shù)字基本滿足要求，MC14489B與MC14489B的bank1-bank5分別與各LED的公共電極COM相接。對(duì)神經(jīng)元芯片，采用串行通信方式接法，IO_8，IO_9

1．2節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)

Neuron C是專門(mén)為Neuron芯片設(shè)計(jì)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它在ANSI C的基礎(chǔ)上進(jìn)行了自然擴(kuò)展，直接支持Neuron芯片的固化軟件，并刪除了ANSIC中一些不需要的功能(如浮點(diǎn)運(yùn)算、文件I/O等)。程序設(shè)計(jì)思路為：通過(guò)定時(shí)器對(duì)象tmrA2DSample設(shè)定采樣時(shí)間，Neuron C處理定時(shí)器事件，在when(Timer_expires(tmrA2DSamph))程序段中，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并進(jìn)行輸出網(wǎng)絡(luò)變量nvoTempemture更新，同時(shí)把溫度送到七段碼顯示器上進(jìn)行顯示。

在Neuron C程序設(shè)計(jì)的過(guò)程中，兩部分主要功能模塊都要使用串行Neurowire IO對(duì)象，該對(duì)象通過(guò)Neuron芯片的11個(gè)引腳中的IO_8-IO_10進(jìn)行三線串行傳輸。

數(shù)據(jù)采集部分程序如下：

when(timer_expires(tmrA2DSample)){unsigned Long A2DBuffer；

A2DBuffer=0：

IO_in(ioA2D，&A2DBuffer，10)；

currentTemp=((long)high_byte(A2DBuffer))＜2

low_byte(A2DBuffer)；

currentTemp=muldiv(currentTemp，25000,922)-((unsignedlong)1778)；

if(1r==O)(currentTemp=nvi01TempP；}

DspDisplayTemp(currentTemp,FALSE)；．．．．．．

采用Neuron C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序，可直接在Lon-Builder神經(jīng)元仿真器或NodeBuilderLTM-10節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行調(diào)試。在節(jié)點(diǎn)硬件構(gòu)建完成的基礎(chǔ)上，對(duì)節(jié)點(diǎn)存儲(chǔ)器編程。在開(kāi)發(fā)很多片上和外部存儲(chǔ)器過(guò)程中，可以通過(guò)LonBuilder網(wǎng)絡(luò)管理器或NodeBuilder進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)編程。

2智能節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)

由各種智能節(jié)點(diǎn)獲得現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)，然后將所有的節(jié)點(diǎn)掛接在LON總線上，組成網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是總線型、星型或自由拓?fù)湫?。在?shí)驗(yàn)室中模擬工業(yè)控制現(xiàn)場(chǎng)的一些子系統(tǒng)，建立起了一個(gè)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。分別與MC14489B的CLOCK，DATA IN相接，MCl4489B作為顯示設(shè)備。

3測(cè)控網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)

網(wǎng)絡(luò)集成工具是LonMaker for Windows軟件，應(yīng)LNS DDE Server實(shí)現(xiàn)上位機(jī)與LonWorks設(shè)備的通信。LonMaker for Windows是構(gòu)成和設(shè)置LNS(LonWorkNetworks System)環(huán)境的LonWorks網(wǎng)絡(luò)所需的軟件。它自功能有：網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)安裝、網(wǎng)絡(luò)文檔和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)。LNDDE Server是不需要編程就可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)視和控制多賣(mài)方開(kāi)放和可互操作網(wǎng)絡(luò)的軟件包。LNS DDE服務(wù)器基于LNS操作系統(tǒng)。所謂LNS環(huán)境是指LonMaker for Window基于LNS總體結(jié)構(gòu)而開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。一個(gè)LonMaker網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)LonMaker視圖和一個(gè)LNS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成。LNS DDEServer通過(guò)LNS網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器和LNS網(wǎng)絡(luò)適配器(PCLTA－20)與LonWorks網(wǎng)絡(luò)通信。由LonMaker for Windows構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)信息，通過(guò)LNS數(shù)據(jù)庫(kù)生成，LNS DDE服務(wù)器以該數(shù)據(jù)庫(kù)信息為依據(jù)去監(jiān)視／控制網(wǎng)絡(luò)。一旦為測(cè)控網(wǎng)絡(luò)配備好應(yīng)用程序，將所有網(wǎng)絡(luò)變量綁定后，測(cè)控網(wǎng)絡(luò)就可以脫離LonMaker自主運(yùn)行了。

4結(jié)束語(yǔ)

可以利用Lon總線組網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，硬件外部只需要把各個(gè)采集節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)接口聯(lián)在一起，軟件的編程則更方便，每個(gè)采集節(jié)點(diǎn)的消息報(bào)文分配不同的消息(mag_tag)，上位機(jī)根據(jù)接受到的消息標(biāo)簽，即可分辨出來(lái)自哪個(gè)采集節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。

LonWorks技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，在工業(yè)過(guò)程控制的應(yīng)用中正在形成氣候，具有較理想的應(yīng)用價(jià)值和市場(chǎng)前景。