1.导言
HART，即Highway Addressable Remote Transducer，是可寻址长途传感器高速公路的简称，最早由美国 Rosemount公司开发并得到八十多家闻名外表公司的支撑,其特点是在不搅扰4～20mA模仿信号的一起答应双向数字通讯。
契合HART协议的智能电磁流量计不只能够完结各种流量的检测和就地显现，还能够经过上位计进行长途设定，改动流量计的零点、量程，以及完结自确诊等功用，在很大程度上方便了流量计的运用和保护，因此具有较强的市场竞争力。[1]本文评论依据HART协议智能电磁流量计详细完结的技能问题,一是要处理硬件电路的规划问题，二是要评论完结HART协议指令集编程及上位机软件的完结 。
2 HART协议简介
HART协议遵从ISO制定的OSI 开放式体系互连参阅模型，选用了OSI 模型的第一层、第二层和第七层，即物理层、数据链路层和应用层。
2.1 物理层标准
HART 协议选用美国电话通讯体系Bell202频移键控(FSK)标准，在4～20mA的模仿±0.5mA的正弦波，波特率是 1200bps。由于所叠加的正弦信号平均值为0，并且相位接连频移键控技能要求在波特率为 1200Hz的数据位 1 和 0 的鸿沟的相位角是接连的，所以数字通讯信号不会影响4～20mA的模仿信号。
2.2 数据链路层标准[2][3]
这一部分协议规则了HART 帧的格局，完结树立、保护、数据链路通讯功用，HART协议依据冗余检错码信息，经过过失检测机制和选用主动重发恳求协议（ARQ），完结通讯数据无过失传送。
与协议相关的数据传输是以帧的方式完结的。帧是用户操控和寻址信息对用户数据的封装，只要帧中的字节记数完毕且经过了过失查验接纳正确无误或是物理层告诉信号传输停止（如检测不到载波）之后才能够进行帧的辨认。HART 帧的格局如图1所示。
PREAMBLE 前导信号。
DELIM 定界符：一个共同的或是最简单辨认的字符。
ADDR地址字节：包含了源地址和意图地址,最高位都用来表明与该帧相关的主设备的地址。
COM 指令字节：表明现场外表所要履行的功用。
BYTE CORNT数据总长度：该值表明的是BYTE CORNT下一个字节到最后(不包含校验字节) 的字节数。
DATA 数据字节。
CHK 奇偶校验：纵向奇偶校验。
在数据链路层中的HART协议是一种“主/从”协议。在从设备的应对音讯中除了已被接纳的承认指令，许多音讯中还包含了主设备问询的数据。HART协议答应体系中一起有两个主设备运转，一个根本主设备，一个副主设备。从设备依据两个主设备不同的地址来向它们分发各自的应对指令音讯。
2.3 应用层标准[4]
规则了HART音讯包中的3类指令，第一类是通用指令，适用于恪守HART协议的一切产品，为契合HART协议的设备供给功用描绘；第二类是一般操作指令，适用于恪守HART协议的大部分产品；第三类是设备特别指令，适用于恪守HART协议的特别产品。
3 依据HART协议的智能电磁流量计的硬件规划
带有HART通讯协议的智能电磁流量计的硬件体系电路选用模块化规划，首要包含传感器模块，MCU模块、HART通讯模块和人机界面模块四个部分。
由单片机操控的低频励磁电流输出到传感器的励磁线圈中，一起来自电磁流量传感器的细小电势信号经前置扩大后经过AD模数转化电路送入到单片机。单片机对这些信号进行数据收集，剖析处理送至液晶显现屏进行瞬时流量和累积流量的显现。一起单片机经过计算公式对得到的流量值进行补偿，将补偿后的流量信号经过HART通讯模块完结与上位机的长途通讯。
3.1 HART通讯模块规划
HT2012 芯片用来完结HART 协议中通讯信号的解调及调制进程。图2为调制解调器与微处理器的衔接。
HART 信号的解调进程：由带通滤波器输出的脉冲信号进入HT2012 后，调制解调器分别将脉冲信号中的1200Hz和 2200Hz解调为数字1和0，再将数字信号由HT2012 的ORXD 端口输出，CPU 对接纳到的数据进行判别并履行相应的使命。
