Lon总线多点I/O智能节点的开发

n16）输出模/数转换的结果；CLK是维持模/数转换正常工作的时钟。值得注意的是，时钟信号频率较高，任何一点干扰都可能影响模块的正常工作。在CLK上串联或并联一支电阻可以起到明显的抗干扰效果，保证模/数模块的稳定。（本模块中，CLK接IO8，DATAINPUT接IO9，DATAOUTPUT接IO10）。TLC2543还有一个特点：IO9输入数据的同时，IO10输出的是上一次模/数转换的值，因此在编写NeuronC源程序时要注意模/数转换的时序。选通两支旁路电路：一支47μF电解电容，对低频起滤波作用；另一支为0.1μF，对高频起滤波作用。此模/数模块没有选用电压基准，故在模/数芯片的参考电压边上接了一支0.1μF电容，用以去除高频干扰。
　　
　　3.2.2多点数字模块设计
　　
　　多点数字模块主要包括：输入部分、输出部分、双向I/O三部分。通过扩展，模块具16路数字输入通道、15路数字输出通道和3路双向I/O通道。
　　
　　（1）输入部分采用两片8选1数据选择器74LS151级联，并将NeuronC3150的IO0～IO3定义为NibbleOutput方式，即半字节输出方式；IO4定义为BitInput方式，即位输入方式。IO0～IO3作为16路输入通道的地址选通信号，与74LS151的地址输入端（E、A、B、C管脚）相连。IO4作为数字信号入口，与74LS151的输出端连接。（具体电路如图3）下面的NeuronC源程序可完成对16路数字通道的定时扫描，定时时间为1s：
　　
　　IO_0outputnibbleio_mselect://定义半字节输出IO
　　
　　IO_4inputbitio_tmp;//定义位输入IO
　　
　　Stimerrepeatingt_circle=1;//定义并初始化定时器
　　
　　When(timer_expires(t_circle))
　　
　　{inti;bitI_num,temp[15];//定义循环变量通道状态数组初始化通道号
　　
　　for(i=0;i<16;i++)
　　
　　{io_out(io_mselect,I_num)//写通道号
　　
　　temp[i]=(io_in(io_tmp)==ON)?1:0)}}//读通道状态并存入状态数组
　　
　　（2）输出部分如图4，输出部分由两片8位移位寄存器74LS164和两片74LS373锁存器组成。164的功能是将NeuronCI/O口的15位串行帧输出转化为15路并行信号输出。373锁存器的作用是使164的15路输出在电平转换后加以保持，直到下一次电平转换。为了满足15路并行输出的要求，在时序上需要使两片373严格同步。因此在硬件上增加了非门和RC电路，对两片373的使能信号加以协调。通过实验，证明此电路能够完全满足设计要求。在NeuronC源程序中将IO8、IO9定义为SerialOutput方式，即中行输出方式。其中IO8输出时钟信号，IO9输出串行数据。IO7定义为BitOutput方式，即位输出方式，作为164的清零端。
　　
　　（3）双向I/O部分为了使用户对此智能节点的二次开发更为灵活、方便，我们在多点数字模块上设计了三个双向I/O口（IO5、IO6、IO10）。用户可根据自己需要，利用模块上的拨动开关进行输入、输出切换。
　　
　　需要注意的是，为了提高智能节点的抗干扰能力，在输入、输出电路中均采用了光电耦合器进行电气隔离。特别在输出端加入了三极管功率放大电路以便驱动外部继电器。
　　
　　
　　
　　
　　水电厂中的水利机组控制系统中有众多参量需要测量和控制（包括模拟和数字量），如调速器开关、灭磁信号、主阀开关、冷却水泵、励磁投入信号、锁锭控制等。因此，系统对I/O口的需求量较大，传统的智能节点远远不能满足要求。而我们通过对多点I/O智能节点的开发，成功地研制出WSTA2000小型水利机组综合自动化装置。此装置已在水电厂中投入使用，运行情况良好。
　　
　　
　　
　　
　　
　

《Lon总线多点I/O智能节点的开发(第2页)》