基于I2C的网络化变送器及其通信实现方法

摘要

本发明公开了一种基于I²C的网络化变送器及其通信实现方法，该变送器包括微控制器电路、人机交互模块、变送器电源电路、传感器电源电路、I²C通信电路、模拟输入电路、4～20mA信号输出电路、继电器输出电路、Modbus/RS485通信电路和接线端子排，其中外部模拟传感器和具有I²C接口的智能传感器通过接线端子排与网络化变送器连接，所述传感器电源电路和I²C通信电路根据传感器的不同要求提供对应的电源电压和通信连接。本发明提出一NTSSP协议，NTSSP协议综合应用了变送器广播通信模式、请求‑应答通信模式和发布‑订阅通信模式，提高了通信效率，能方便地自动分配智能传感器的I²C地址，方便使用。本发明具有成本低、即插即用的优点。

主权项

基于I²C的网络化变送器，其特征在于，包括微控制器电路、人机交互模块、变送器电源电路、传感器电源电路、I²C通信电路、模拟输入电路、4～20mA信号输出电路、继电器输出电路、Modbus/RS485通信电路和接线端子排，其中外部模拟传感器和具有I²C接口的智能传感器通过接线端子排与网络化变送器连接，同时接线端子排还连接24V电源线、继电器输出线、4～20mA信号线和Modbus/RS485通信线；所述传感器电源电路用于在微控制器电路控制下输出每个智能传感器所需要的电压，I²C通信电路通过I²C总线与外部智能传感器连接；所述具有I²C接口的智能传感器与网络化变送器之间采用NTSSP协议，所述NTSSP协议由物理层、数据链路层和应用层组成，NTSSP的物理层和数据链路层与I²C标准一致，NTSSP的数据链路层只采用了Slave Receiver和Master Transmitter两种机制，是I²C数据链路层的子集，在通信过程中需要发送数据时变为Master Transmitter模式，发送完后变为Slave Receiver模式，等待数据接收；NTSSP协议综合应用了变送器广播通信模式、请求‐应答通信模式和发布‐订阅通信模式；所述NTSSP协议中的应用层，其数据包结构如下：地址、功能号、数据长度、变量名、变量数值和校验码，其中功能号用于表示数据包的功能，不同的功能号分别表示申请NTSSP地址、分配NTSSP地址、读请求数据、写请求数据、订阅数据、发布数据。