HART协议是可以远程控制现场仪表的双向通信协议,它在传统4到20mA模拟信号的环路上叠加了数字频率信号。由于数字信号平均值为0,因此它不影响模拟信号的控制系统,确保了与模拟信号的兼容。在仪表行业逐步数字化的时候,作为过渡期的HART协议在智能仪表向数字化过渡中显示出它的作用,根据我国的现状在未来较长一段时间内,以HART协议作为通信的仪表市场还有很长的生存期。目前市场上存在多种以HART协议为通信的手抄器,但是能够在个人电脑上应用的却极少。鉴于此种情况,想开发一种能够基于笔记本电脑上控制的手抄器,绝大多数笔记本电脑都只有USB接口,因此我们就想设计一种USB-HART Modem转换器。它能与笔记本电脑相连,在PC机中运行软件界面,通过对界面的操作实现传统手抄器的功能,充分实现了人机交互功能。本课题在设计中主要分为两大类,一是USB-HART Modem的硬件电路设计,二是笔记本电脑上的软件界面设计。根据硬件电路要实现的功能,前期准备了大量的资料并熟悉HART协议的规范。完成的硬件电路主要由单片机模块、噪声抑制及负载驱动模块、电源模块、滤波电路模块、调制解调模块和USB转串口通信模块构成,这些模块共同作用实现了HART协议物理层的要求。在上位机软件的设计中,是按照HART通信协议中的数据链路层和应用层的要求完成的。软件界面是基于对话框方式实现的,一个主对话框上包含了5个从对话框,在从对话框上完成USB-HART Modem转换器的具体功能。经过连接测试,验证了软件能够正常工作,最后介绍了软件应用时的注意事项。设计好的产品具有传统的HART手抄器功能。因为实现在PC机上运行,所以使操作起来更加方便,看起来更加直观,应具有较好的市场前景。