專利名稱：基于ft3150的mosfet輸出板卡的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種MOSFET輸出板卡，尤其涉及應(yīng)用于L0NW0RKS總線上簡單的 MOSFET輸出板卡。
背景技術(shù)：
L0NW0RKS控制網(wǎng)絡(luò)是當(dāng)前較為流行的現(xiàn)場總線之一，它是由美國Echelon公司推 出并與Motorol^Toshiba公司共同倡導(dǎo)，于1992年正式公布而形成的。其網(wǎng)絡(luò)芯片Neuron 芯片集成了 IS0/0SI的全部七層協(xié)議，同時具有通信和控制功能，提供了 34種常見的1/0 控制對象，工作溫度范圍寬(_40°C 85°C)；L0NW0RKS控制網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸介質(zhì)可為雙絞線、電力線、無線、紅外線、光纜，支持 總線型、環(huán)型、自由拓?fù)湫偷染W(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问?，網(wǎng)絡(luò)收發(fā)器有直接驅(qū)動、EIA-485型、變壓器耦 合接口三種形式，滿足了不同要求同時傳輸信號采用差分曼徹斯特編碼，使網(wǎng)絡(luò)具有很強 的抗干擾能力。在采用雙絞線、波特率為78bps的通信網(wǎng)時的直接通信距離可達到2700m， 加上其功能強大的硬件支持使得很容易在一定的空間范圍內(nèi)構(gòu)成功能繁多的系統(tǒng)；L0NW0RKS控制網(wǎng)絡(luò)的介質(zhì)存取控制(MAC)采用了可預(yù)測P堅持CSMA (Predictive P-Persistent CSMA)，使得在網(wǎng)絡(luò)超載時仍保持很高的吞吐量；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)既可采用主從式和對等式。具有配套的節(jié)點、路由器、網(wǎng)關(guān)等設(shè)備的開 發(fā)、調(diào)試和安裝設(shè)備，集成化的開發(fā)環(huán)境使得系統(tǒng)的開發(fā)調(diào)試簡單易行，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的離 線、在線設(shè)計、在線調(diào)試或通過IP網(wǎng)的遠程調(diào)試。L0NW0RKS控制網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通信采用了面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法，應(yīng)用編程時不用花時 間考慮通信部分的繁瑣編程；而且它具有集成化的開發(fā)環(huán)境，易于開發(fā)、安裝和調(diào)試。
發(fā)明內(nèi)容針對成熟的L0NW0RKS控制網(wǎng)絡(luò)，本實用新型的目的在于設(shè)計一種基于FT3150的 MOSFET輸出板卡，該板卡具有L0NW0RKS總線物理接口、RS232物理接口，L0NW0RKS總線所 使用的通訊協(xié)議為LonTalk協(xié)議，該板卡可以作為L0NW0RKS總線上的一個簡單的MOSFET 輸出設(shè)備節(jié)點，符合鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 3021-2001《鐵道機車車輛電子裝置》，適合各種類 型的鐵路機車L0NW0RKS總線上的MOSFET輸出采集。本實用新型的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的包括L0NW0RKS智能收發(fā)器，以及分別 與其相連的L0NW0RKS總線物理接口、RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元、L0NW0RKS智 能收發(fā)器、外部存儲器、MOSFET輸出通道；所述的L0NW0RKS智能收發(fā)器核心器件為FT3150， 所述的RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元核心器件為MAX232，所述的L0NW0RKS總線物 理接口核心器件為FT-X2，所述的外部存儲器核心器件為29C512，所述的MOSFET輸出通道 核心器件為 IRFB20N50K、SI9910、TLP627-1。本實用新型的有益效果為該MOSFET輸出板卡基于FT3150，外部通訊接口為 L0NW0RKS,智能收發(fā)器FT3150除了能滿足基本的L0NW0RKS通訊需求，同時也能作為處理
3器，完成簡單的數(shù)據(jù)輸出功能；作為L0NW0RKS總線上的一個簡單的MOSFET輸出設(shè)備節(jié)點， 適合各種類型的鐵路機車L0NW0RKS總線上的MOSFET輸出采集。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。圖2是L0NW0RKS總線物理接口電路圖。圖3是L0NW0RKS智能收發(fā)器電路圖。圖4是外部存儲器設(shè)計接口電路圖。圖5是MOSFET輸出通道電路圖。圖6是RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元的電路圖。
具體實施方式
如附圖所示，基于FT3150的MOSFET輸出板卡設(shè)計，包括由RS232組成的串口監(jiān)控 和數(shù)據(jù)配置單元、L0NW0RKS總線物理接口、L0NW0RKS智能收發(fā)器、外部存儲器、MOSFET輸出 通道。本實施例包括RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元、一個L0NW0RKS總線物理 接口、外部存儲器、L0NW0RKS智能收發(fā)器和6路的MOSFET輸出通道。RS232組成的串口 監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元監(jiān)控板卡啟動和工作時運行狀態(tài)信息，配置板卡運行參數(shù)。外部存儲 器用于板卡存放運行配置參數(shù)。該板卡適合電力機車、輕軌等MOSFET輸出數(shù)據(jù)，板卡具有 L0NW0RKS總線物理接口，通訊協(xié)議為LonTalk。該板卡的L0NW0RKS智能收發(fā)器除了能滿足 基本的L0NW0RKS通訊需求，同時也能作為處理器，完成簡單的數(shù)據(jù)輸出和串口通訊功能。所述的RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元核心器件為MAX232，所述L0NW0RKS 智能收發(fā)器的FT3150的管腳14和管腳16，除了能作為基本的MOSFET輸入和MOSFET輸出 管腳之外，還能作為串口通訊的數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送管腳，F(xiàn)T3150的管腳14連接到芯片 MAX232的管腳12，串行總線上的數(shù)據(jù)通過MAX232的管腳13接收，通過MAX232芯片內(nèi)部變 換處理成滿足FT3150的電氣特性的信號，由MAX232的管腳12送到FT3150處理；FT3150的 管腳16連接到芯片MAX232的管腳11，串口發(fā)送數(shù)據(jù)通過FT3150的管腳16發(fā)送到MAX232 的管腳11，通過MAX232芯片內(nèi)部變換處理成滿足實際串口物理總線上需求的電氣特性信 號。所述的L0NW0RKS總線物理接口核心器件為FT-X2，所述L0NW0RKS智能收發(fā)器的 FT3150的管腳28連接到芯片F(xiàn)T-X2的管腳5，F(xiàn)T3150的管腳連接到芯片F(xiàn)T-X2的管腳6， FT-X2，F(xiàn)T-X2是L0NW0RKS總線物理接口的通訊變壓器，為了能夠提高總線電磁兼容性能， 在通訊線路上添加輔助器件BAV99、電容、壓敏電阻。所述的L0NW0RKS智能收發(fā)器核心器件為FT3150，F(xiàn)T3150除了能滿足基本的 L0NW0RKS通訊需求，同時也能作為處理器，完成簡單的數(shù)據(jù)采集功能，所述L0NW0RKS智能 收發(fā)器的外圍主要包括監(jiān)控芯片DS1233Z-5、外圍存儲器接口、數(shù)據(jù)采集接口等。外部存儲器核心器件為29C512，存儲器29C512的數(shù)據(jù)線管腳和地址線管腳直接 與智能收發(fā)器相應(yīng)的數(shù)據(jù)線管腳和地址線管腳連接，芯片29C512的管腳31、管腳24、管腳 22分別為寫信號、使能信號、片選信號，這些信號的邏輯關(guān)系是基于智能收發(fā)器的讀寫信
4號、使能信號、地址信號的邏輯或和邏輯與非變換出來的。所述的基于FT3150的MOSFET輸出板卡具有6通道MOSFET輸出，每通道具有IA 驅(qū)動能力，負(fù)載由MOSFET驅(qū)動，輸出通道采用光耦隔離，輸出過流過壓保護選用SI9910，輸 出反饋電路檢測輸出狀態(tài)。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實用 新型的技術(shù)方案及其實用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種基于FT3150的MOSFET輸出板卡，其特征在于包括LONWORKS智能收發(fā)器，以及分別與其相連的LONWORKS總線物理接口、RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元、LONWORKS智能收發(fā)器、外部存儲器、MOSFET輸出通道；所述的LONWORKS智能收發(fā)器核心器件為FT3150，所述的RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元核心器件為MAX232，所述的LONWORKS總線物理接口核心器件為FT X2，所述的外部存儲器核心器件為29C512，所述的MOSFET輸出通道核心器件為IRFB20N50K、SI9910、TLP627 1。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于FT3150的MOSFET輸出板卡，其特征在于所述 L0NW0RKS智能收發(fā)器的FT3150的管腳14連接到芯片MAX232的管腳12 ；FT3150的管腳16 連接到芯片MAX232的管腳11。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于FT3150的MOSFET輸出板卡，其特征在于所述的 L0NW0RKS總線物理接口核心器件為FT-X2，所述L0NW0RKS智能收發(fā)器的FT3150的管腳 28連接芯片F(xiàn)T-X2的管腳5，F(xiàn)T3150的管腳連接到芯片F(xiàn)T-X2的管腳6，F(xiàn)T-X2，F(xiàn)T-X2是 L0NW0RKS總線物理接口的通訊變壓器，在通訊線路上添加輔助器件BAV99、電容、壓敏電 阻。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于FT3150的MOSFET輸出板卡，其特征在于所述 L0NW0RKS智能收發(fā)器的外圍主要包括監(jiān)控芯片DS1233Z-5、外部存儲器接口、數(shù)據(jù)采集接
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于FT3150的MOSFET輸出板卡，其特征在于所述的外 部存儲器核心器件為29C512，存儲器29C512的數(shù)據(jù)線管腳和地址線管腳直接與智能收發(fā) 器相應(yīng)的數(shù)據(jù)線管腳和地址線管腳連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種基于FT3150的MOSFET輸出板卡，其特征在于所述的 MOSFET輸出通道包括光電隔離、輸出過壓過流保護和輸出反饋。
專利摘要一種基于FT3150的MOSFET輸出板卡，包括由RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元、LONWORKS總線物理接口、LONWORKS智能收發(fā)器、外部存儲器設(shè)計、MOSFET輸出通道，其中所述的RS232組成的串口監(jiān)控和數(shù)據(jù)配置單元核心器件為MAX232，所述的LONWORKS總線物理接口核心器件為FT-X2，所述的LONWORKS智能收發(fā)器核心器件為FT3150，所述的外部存儲器核心器件為29C512，所述的MOSFET輸出通道核心器件為IRFB20N50K、SI9910、TLP627-1。該板卡適用于簡單功能的MOSFET輸出并需要LONWORKS接口的應(yīng)用場合。
文檔編號G06F13/40GK201754587SQ20102027807
公開日2011年3月2日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者吳濤, 景海林, 李爍工, 王忠福 申請人:中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心