输入端一颗1uF陶瓷电容和输出端一颗IuF陶瓷电容进行简单滤波处理即可。为提升手持设备的电池续航能力，该电源芯片支持使能EN端控制是否为扩展板供电，该EN引脚引入手持平板的扩展1管脚，实现电源控制功能。
[0037]图9是WIA-PA无线手持扩展板的HART Modem调制解调接口电路原理框图JART接口调制与解调使用Analog公司的HART Modem芯片AD5700实现，该芯片为低功耗设计，适用于电池供电的手持设备使用。AD5700与WIA-PA无线模块之间的接口有4条线，为串口通信的TXD、RXD数据线，检测到有效数据接收的CD线，和请求发送的RTS线。AD5700芯片配置为半双工模式、选择外部滤波器模式。为保证线路驱动能力，信号输出端HART_0UT增加了一片运放MCP6421 ATS控制输出端的开关，用于收发切换。发送时置开关于闭合，数据发送至HART环路，接收时置开关于打开，接收HART环路数据。该电路中包含了二级的瞬态抑制保护电路，出现瞬变尖峰时，124ohm电阻作为HART调制输出引脚的限流电阻。HART输入引脚由器件自身的150Kohm电阻提供保护，在输入端，该电阻作为一部分构成了推荐的外部滤波器电路。由一个75Kohm电阻和一个22Kohm电阻构成的分压器用于在HART调制输出开关的现场端保持0.75V直流偏置。选用了两级TVS瞬态抑制二极管保护电路。环路输入端处使用双向二极管以实现可接入HART环路中任意位置，该二极管电压选择40V;信号输入端接入1V TVS管用于防止瞬间的电压突变。
[0038]图10为WIA-PA防爆手持工作流程图，如图所示。用户在手持平板界面上打开WIA-PA无线手持应用软件，选择要连接的设备类型，如WIA-PA无线适配器、WIA-PA无线压力变送器等等符合WIA-PA标准且支持WIA-PA无线或HART有线配置的设备。手持扩展板的WIA-PA无线模块(PU根据选择的设备类型匹配数据通信端口，有线HART端口或无线WIA-PA端口，进而根据用户应用程序的操作进行数据通信。通信完成后，关闭应用程序时手持扩展板电源关闭。一次操作结束。
[0039]本实用新型通过现有手持平板电脑的扩展槽接口，研制支持WIA-PA设备配置的扩展板，集成至手持平板的扩展位置内，实现WIA-PA手持设备功能。具体实现包括:
[0040]WIA-PA手持设备支持通过WIA-PA无线通信方式连接现场的WIA-PA无线设备，并进行升级、配置、维护等功能；
[0041 ] WIA-PA手持设备支持100米范围内无线连接WIA-PA无线设备；
[0042]WIA-PA手持设备支持通过HART接口连接接入现场HART环路的无线设备，在中控室内进行配置即可，无需直接在仪表安装位置配置；
[0043]WIA-PA手持设备由手持平板和WIA-PA手持扩展板组成，WIA-PA手持扩展板包括WIA-PA无线通信模块、HART Modem调制解调模块、电源模块组成；
[0044]WIA-PA手持扩展板上的电源模块由LDO实现，解决扩展接口5V电源与3.3V电源之间的电源转换功能，具有使能控制引脚，不开启时可关断扩展板电源，延长手持平板的电池使用时间；
[0045]WIA-PA扩展板上的WIA-PA无线通信模块由无线射频芯片及射频放大电路组成，主要完成数字信号的调制解调及射频放大接收功能，将数字信号转换成2.4GHz?2.4835GHz的射频信号通过天线辐射到空间，同时接收空间微弱的射频信号，解调成数字信号;WIA-PA无线模块采用标准化模块设计，已集成了 WIA-PA网络协议。
[0046]WIA-PA扩展板上的HART Modem调制解调模块实现解调4?20mA HART环路上的HART信号，将HART信号转换成数字信号，通过UART接口传输至WIA-PA无线通信模块的CPU;同时将CPU发出的数字信号调制成HART信号波形，通过WIA-PA手持设备的HART线缆叠加至4?20mA环路内，实现接入HART环路的WIA-PA无线设备的现场配置功能；
[0047]WIA-PA手持扩展板与手持平板之间的接口包含数据接口、电源接口和控制接口 ；数据接口为标准3.3V UART接口，电源接口为5V 500mA电源接口，控制接口的3.3V 1控制接口，控制接口用于控制WIA-PA手持扩展板的电源；
【主权项】
1.一种WIA-PA无线手持设备，其特征在于:包括手持平板和WIA-PA手持扩展板，所述手持平板和WIA-PA手持扩展板通过UART接口连接实现通信。2.根据权利要求1所述的WIA-PA无线手持设备，其特征在于:所述WIA-PA手持扩展板包括WIA-PA无线通信模块、调制解调模块、电源模块;其中， 调制解调模块通过UART接口连接WIA-PA无线通信模块，采集HART环路上的HART信号，将HART信号转换成数字信号，通过UART接口传输至WIA-PA无线通信模块； WIA-PA无线通信模块一端通过UART接口连接手持平板，另一端通过内置天线进行无线数据收发； 电源模块为WIA-PA手持扩展板供电。3.根据权利要求1所述的WIA-PA无线手持设备，其特征在于:所述手持平板外设扩展接口，与所述WIA-PA手持扩展板通信。4.根据权利要求1所述的WIA-PA无线手持设备，其特征在于:所述调制解调模块HARTModem调制解调接口电路。
【专利摘要】本实用新型涉及一种WIA-PA无线手持设备，包括手持平板和WIA-PA手持扩展板，所述手持平板和WIA-PA手持扩展板通过UART接口连接实现通信。本实用新型利用现有手持平板扩展WIA-PA手持扩展板的方式实现了WIA-PA无线设备的现场无线点对点连接，可进行设备的配置、维护、升级等操作。支持HARTModem接口，实现了接入HART环路设备的控制室直接维护功能，实现WIA-PA无线设备的无线维护和中控室维护，避免了工业现场维护的安全问题以及环境限制问题，保证了工业无线网络系统应用的开通和维护时的高效和安全。
【IPC分类】H04B1/40, H04W88/08
【公开号】CN205356706
【申请号】CN201521082136
【发明人】李金英, 张健, 张琼, 杜方, 孙金, 刘 东, 张二鹏, 邓立志, 陶林, 王宏亮, 王永生, 邢艳, 孙佳
【申请人】沈阳中科奥维科技股份有限公司
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2015年12月23日