LonWorks技术在多道脉冲幅度分析仪中的应用研究

论文摘要

随着电子技术新成果的不断引入,如采用新型低功耗集成电路、ASIC集成电路、微处理器技术等,核能谱数据采集系统的功能日益强大,性能也日趋完善,而现场总线技术的迅速发展,为核能谱数据采集系统实现网络化、智能化等提供了必要条件。以LonWorks技术为基础的LON现场总线是目前世界上应用最广泛的一种现场总线技术。因此,采用现场总线技术开发软﹑硬件产品并应用于实际,将符合仪器、仪表的发展方向。本课题研制了基于LonWorks技术,用单片机和神经元芯片作为整个数字逻辑控制核心的新型的多道脉冲幅度分析仪,可以广泛用于矿山、冶金、建材、安检、工业分析等领域。本文详细阐述了LON现场总线的技术内容,针对设计智能节点的需要,介绍了LonWorks的核心技术,包括神经元芯片、Neuron芯片固件、Neuron C软件系统、常用的LonWorks开发工具等。在介绍基本理论的基础上,从硬件和软件两方面详细介绍了基于LonWorks技术的新型多道脉冲幅度分析仪。硬件电路包括甄别电路、峰值保持电路、控制电路、模数转换电路、通信电路。采用硬件电路进行脉冲峰值检测,以单片机和神经元芯片控制数据采集和网络通信。应用软件包括谱数据采集程序、通信程序和人机交互界面。其中,具体介绍了Neuron C语言在通信程序中的应用。经初步试验,本系统工作稳定可靠,操作简易方便,各项性能指标均达到预期目标。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 前言
• 1.1 选题依据及研究意义
• 1.2 研究现状
• 1.3 研究内容及特色
• 第2章 应用原理及理论基础
• 2.1 现场总线技术的发展
• 2.1.1 现场总线的分类
• 2.2 LonWorks现场总线技术概述
• 2.2.1 LonWorks现场总线技术的特点
• 2.2.2 LonWorks智能节点
• 2.2.3 LonWorks控制网络的构成
• 2.3 Neuron神经元芯片
• 2.3.1 Neuron 芯片的硬件结构
• 2.3.2 存储器配置
• 2.3.3 Neuron芯片的其它功能
• 2.4 LonTalk协议
• 2.4.1 物理信道
• 2.4.2 LonTalk协议的MAC子层
• 2.4.3 LonTalk的其它协议层
• 2.5 Neuron C语言
• 2.6 收发器
• 2.7 LonWorks开发工具
• 2.7.1 NodeBuilder开发工具
• 第3章 系统总体设计及硬件电路设计
• 3.1 多道脉冲幅度分析仪的原理概述
• 3.2 系统总体设计
• 3.3 系统的硬件设计
• 3.3.1 甄别电路、峰值保持电路、控制电路
• 3.3.2 模数转换电路
• 3.3.2.1 A/D芯片的选择
• 3.3.2.2 AD1674 在多道幅度分析仪中的应用
• 3.3.2.3 单片机芯片的选择
• 3.3.2.4 模数转换电路的工作原理
• 3.3.3 单片机芯片与神经元芯片通信硬件电路
• 3.3.3.1 神经元芯片的选择
• 3.3.3.2 通信电路的工作原理
• 第4章 软件设计
• 4.1 单片机采集数据程序
• 4.1.1 初值设定
• 4.1.2 主程序设计
• 4.1.3 A/D 转换中断服务程序
• 4.2 单片机与神经元芯片通信程序
• 4.2.1 神经元芯片 I/O 并行口配置程序
• 4.2.2 神经元芯片的通信程序设计
• 4.2.3 单片机的通信程序设计
• 4.3 计算机监控程序
• 第5章 性能测试
• 第6章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读硕士研究生期间发表的论文
• 致谢