【正文】 據(jù)處理工作變得方便。它一般是用高級語言編寫的，把要處理的數(shù)據(jù)組織在各個(gè)數(shù)據(jù)文件中，由操作系統(tǒng)控制各個(gè)應(yīng)用程序的執(zhí)行，并自動(dòng)的對數(shù)據(jù)文件進(jìn)行各種操作，極大 方便了操作人員。品種雜，使得商場員工的勞動(dòng)強(qiáng)度變得很大，工作起來十分辛苦。商家稍有一個(gè)判斷失誤，一個(gè)決策不利，就很有可能引起一系列的損失，導(dǎo)致 “ 一招棋錯(cuò)，滿盤皆輸 ” 。 這是因?yàn)?實(shí)行難度小。設(shè)備安裝方便，操作簡單，適用性強(qiáng)。 目前，國內(nèi)、外有不少可以借鑒的成功實(shí)例，管理、技術(shù)的發(fā)展比較成熟。特別是改革開放政策的實(shí)施，使得國外一些專業(yè)公司也紛紛踏足這塊寶地，如 Symbol 公司、 Unitech 公司和 CASIO公司等，市場競爭比較激烈。隨著條碼技術(shù)的推廣，商品采用條碼的比例將逐年遞增，為商家提供了充足的數(shù)據(jù)源，以確保便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的順利使用。但當(dāng)國外的條碼技術(shù)，特別是數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)用技術(shù)在近二十年突飛猛進(jìn)的 發(fā)展時(shí)，國內(nèi)生產(chǎn)廠家在此方面的發(fā)展卻十分緩慢。這一特殊情況很明顯的說明我國在便攜式數(shù)據(jù)采集器的推廣。廠家應(yīng)當(dāng)清楚，產(chǎn)品的性能應(yīng)以滿足市場需要為基礎(chǔ)，而市場需要又有 “ 長期 ” 和 “ 短期 ” 之分，不同的選擇，結(jié)果就會(huì)大相徑庭。廠家要加大資金的投入，努力擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，向 規(guī)模要效益。在未來一定時(shí)期內(nèi)，正是便攜式數(shù)據(jù)采集器大規(guī)模發(fā)展的有利時(shí)期，其市場會(huì)不斷壯大。如應(yīng)用在比較大型的、立體式倉庫，由于有些商品的存放位置較高，離操作人員較遠(yuǎn)，我們就應(yīng)當(dāng)選擇掃描景深大，讀取距離遠(yuǎn)，且首讀率較高的采集器。 (2)譯碼范圍 譯碼范圍是選擇便攜式數(shù)據(jù)采集器的又一個(gè)重要指標(biāo)。 (3)對首讀率的要求 首讀率是數(shù)據(jù)采集器的一個(gè)綜合性指標(biāo)，它與條碼符號的印刷質(zhì)量、譯碼器的設(shè)計(jì)和掃描器的性能均有一定 關(guān)系。 (4)價(jià)格 選擇便攜式數(shù)據(jù)采集器時(shí)，其價(jià)格也是應(yīng)關(guān)心的一個(gè)問題。下面是我們根據(jù)本次產(chǎn)品評測的結(jié)果，對便攜式數(shù)據(jù)采集器的發(fā)展趨勢所做的初步分析和預(yù)測。便攜式數(shù)據(jù)采集器的外 觀包括產(chǎn)品包裝情況，中文標(biāo)識(shí)情況、開啟方式以及方便程度等。隨著電子元件技術(shù)的不斷發(fā)展，便攜式數(shù)據(jù)采集器的配置情況越來越高檔，使得它具備了更強(qiáng)的擴(kuò)展性、替換性和易用性，節(jié)省操作人員的工作時(shí)間，提高工作效率。而無論中、英文字符，其顯示都將是大屏幕、高清晰度的，并且亮度、背光鍵盤可調(diào)。 便攜式數(shù)據(jù)采集器的絕大多數(shù)，目前可在資料存儲(chǔ)或?qū)崟r(shí)操作的形式下工作，其中一些可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。這樣庫存 (盤點(diǎn) )都可以在主機(jī)指示下進(jìn)行。在許多情況下，這種所謂的專汀勝的系統(tǒng)實(shí)際上是將標(biāo)準(zhǔn)的程序減去一些特殊的指令，再加上一些特殊的程序而已。在市場上出售的軟件工具允許一些與射頻信息交流器相聯(lián)的采集器在一個(gè)真實(shí)的客戶／服務(wù)器環(huán)境下工作，使其處 理能力得到充分的發(fā)揮。接觸屏幕，筆式輸入、射頻識(shí)別、磁條卡、智能卡識(shí)讀器和語音識(shí)別器正成為常規(guī)的輸入技術(shù)。 數(shù)據(jù)采集是從一個(gè)或多個(gè)信號獲取對象信息的過程。 MSP430 系列單片機(jī)是由TI公 司開發(fā)的 16位單片機(jī) ,其突出特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)超低功耗 ,非常適合于各種功率要求低的場合。 MCU 選用 TI 公司的低功耗 MSP430F437,該單片機(jī)比 80C51 功能要強(qiáng)大許多 ,他內(nèi)部不僅有 8 路 12位 A／ D,而且還帶 LCD的驅(qū)動(dòng) ,節(jié)省了不少外圍電路。 第三章 硬件電路的設(shè)計(jì)，分兩個(gè)小節(jié)，第一小節(jié)主要介紹了控制電路的設(shè)計(jì)包括主控機(jī) MSP430 的選擇及相關(guān)介紹以及上位機(jī)的選擇及介紹。 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 MSP430 單片機(jī)采集系統(tǒng)的方案設(shè) 計(jì) 通過傳感器將 采集到的數(shù)據(jù)傳送到調(diào)理模塊主要經(jīng)過信號的放大、濾波以及A/D 轉(zhuǎn)換，再將信號傳送到后面的鍵盤及顯示電路。 模擬板 串口收發(fā) MCU 板 MSP430 單片機(jī)的選擇 系列的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和概述 ● 16 位 CPU 通過總線連接到存儲(chǔ)器和外圍模塊。 ● CPU： MSP430 系列單片機(jī)的 CPU 和通用微處理器基本相同，只是在設(shè)計(jì)上采用了面向控制的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)。有程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)器。 MSP430 不同系列產(chǎn)品所包含外圍模塊的種類及數(shù)目可能不同。 ● MSP430 系列單片機(jī)由 CPU、存儲(chǔ)器和外圍模塊組成，這些部件通過內(nèi)部地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線相連構(gòu)成單片微機(jī)系統(tǒng)。 MSP430 存儲(chǔ)器的信息類型豐富，并有很強(qiáng)的系統(tǒng)外圍模塊擴(kuò)展能力 。 4． 可以很方便地實(shí)現(xiàn)多機(jī)和分布式控制。 另一方面，在一些應(yīng)用領(lǐng)域中，如智能化儀器儀表、電訊設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備、汽車乃至家用電器等，要求的運(yùn)算、控制功能相對并不很復(fù)雜，但對體積、成本、功耗等的要求卻比較苛刻。例如：用于各種機(jī)床控制、電機(jī)控制、工業(yè)機(jī)器人、各種生產(chǎn)線、各種過程控制、各種檢測系統(tǒng)等。 日常生活中的電器產(chǎn)品：單片機(jī)可用于電子秤、錄像機(jī)、錄音機(jī)、彩電、洗衣機(jī)、高級電子玩具、冰箱、照相機(jī)、家用多功能報(bào)警器等。一般是 PLC/單片機(jī)之類的。 在概念上 控制者和提供服務(wù)者是上位機(jī) 被控制者和被服務(wù)者是下位機(jī) 也可以理解為主機(jī)和從機(jī)的關(guān)系 但上位機(jī)和下位機(jī)是可以轉(zhuǎn)換的 兩機(jī)如何通訊，一般取決于下位機(jī)。 通常上位機(jī)和下位機(jī)通訊可以采用不同的通訊 協(xié)議， 可以有 RS232 的串口通訊，或者采用 RS485 串行通訊，當(dāng)用計(jì)算機(jī)和 PLC通訊的時(shí)候不但可以采用傳統(tǒng)的 D 形式的串行通訊，還可以采用更適合工業(yè)控制的雙線的 PROFIBUSDP 通訊，采用封裝好的程序開發(fā)工具就可以實(shí)現(xiàn) PLC 和上位機(jī)的通訊。 10,11 腳之間接 0． 01 μF 的振蕩電容 ,4,5 腳接電阻和電位器 ,調(diào)節(jié)正弦波失真度。單電源供電時(shí)，將引腳 11接地， 6腳接 +VCC，其值為 10～ 30V；可雙電源供電時(shí)，引腳 11 接 VEE，引腳 6 接 +VCC，它們的值為177。 當(dāng)通 電后，觸發(fā)器的輸出端口 Q 為低電平時(shí)，開關(guān) S斷開，電流源 Is1 給電容充電，因充電電流是恒流，故它兩端的電壓 Uc隨時(shí)間線性上升，當(dāng) Uc達(dá)到電源電壓的 2/3 倍時(shí)，電壓比較器Ⅰ的輸出電壓的輸出電壓發(fā)生跳變，使觸發(fā)器的輸出端 Q 由低電平跳為高電平，開關(guān) S接通。 通過以上分析可知，改變電容充放電電流，可以輸出占空比可調(diào)的矩形波和鋸齒波。LM331 的動(dòng)態(tài)范圍寬 ,可達(dá) 100 dB。本系統(tǒng)中的所設(shè)計(jì)的頻率電壓變換 電路如圖 3 所示。 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 圖 1LM331各腳的功能 LM331 各腳的功能說明如下：腳 1為脈沖電流輸出端，內(nèi)部相當(dāng)于脈沖恒流源， 脈沖 寬度與內(nèi)部單穩(wěn)態(tài)電路相同；腳 2為輸出脈沖電流幅度調(diào)節(jié)， RS 越小，輸出電流越大；腳 3為脈沖輸出端， OC 門結(jié)構(gòu)，輸出脈沖寬度及相位同單穩(wěn)態(tài)，不用時(shí)可懸空或接地；腳 4 為地；腳 5 為單穩(wěn)態(tài)外接定時(shí)時(shí)間常數(shù) RC；腳 6 為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)脈沖輸入端，低于腳 7 電壓觸發(fā)有效，要求輸入負(fù)脈沖寬度小于單穩(wěn)態(tài)輸出脈沖寬度 Tw；腳 7 為比較器基準(zhǔn)電壓，用于設(shè)置輸入脈沖的有效觸發(fā)電平高低；腳 8 為電源 Vcc，正常工作電壓范圍為 4～ 40V。從而實(shí)現(xiàn)模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。由于壓 /頻轉(zhuǎn)換關(guān)系成線性，所以我們可以根據(jù)采集到頻率數(shù)據(jù)知道模擬信號的大小，從而實(shí)現(xiàn)了模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換。圖 4 為采用 A／D824 設(shè)計(jì)的信號放大整形及調(diào)理電路。 LM117/LM317 的輸出電壓范圍是 至 37V，負(fù)載電流最大為 。通常 LM317 不需要外接電容，除非輸入濾波電容到 LM117/LM317 輸入端的連線超過 6 英寸（約 15 厘米）。比如把調(diào)整端懸浮到一個(gè)較高的電壓上，可以用來調(diào)節(jié)高達(dá)數(shù)百伏的電壓，只要輸入輸出壓差不超過 LM117/LM317 的極限就行。保證 輸出電流。輸出短路保護(hù)。 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22 LM117/LM317 至 37V 連續(xù)可調(diào)。 幾種 LM317 管腳排列及封裝外形 圖 （不同封裝形式）的 LM317 的外形及引腳排列圖。單片機(jī)及外圍電路如圖 5所示 ,即為系統(tǒng) MCU板的電路原理圖。 RS232是其最明確的名稱。標(biāo)準(zhǔn)指出 DTE應(yīng)該擁有一個(gè)插頭 (針輸出 )， DCE擁有一個(gè)插座 (孔輸出 )。 DB25 的串口一般只用到的管腳只有 2（ RXD）、 3（ TXD）、 7（ GND）這三個(gè)，隨著設(shè)備的不斷改進(jìn)，現(xiàn)在 DB25 針很少看到了，代替他的是 DB9 的接口， DB9 所用到的管腳比 DB25 有所變化，是 2（ TXD）、 3（ RXD） 、 5（ GND）這三個(gè)。 （ 3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構(gòu)成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產(chǎn)生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。 4． RS232C 接口定義 (9 芯 ) 針腳 定義 符號 1 載波檢測 DCD 2 接收數(shù)據(jù) RXD 3 發(fā)送數(shù)據(jù) TXD 4 數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好 DTR 5 信號地 SG 6 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好 DSR 7 請求發(fā)送 RTS 8 清除發(fā)送 CTS 9 振鈴提示 RI 的特點(diǎn) （ 1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片，又因?yàn)榕c TTL 電平不兼容故需使用電平轉(zhuǎn)換電路方能與 TTL 電路連 接。 (DTE、 DCE 引腳定義相同 ) 2． RS232 的接口電路 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 25 圖 8RS232接口電路 3． RS232 接口引腳定義 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 26 RS232 接口是 1970 年由美國電子工業(yè)協(xié)會(huì) （ EIA）聯(lián)合貝爾系統(tǒng)、調(diào)制解調(diào)器廠家及計(jì)算機(jī)終端生產(chǎn)廠家共同制定的用于串行通訊的標(biāo)準(zhǔn)。 嚴(yán)格地講 RS232 接口是 DTE(數(shù)據(jù)終端設(shè)備 )和 DCE(數(shù)據(jù)通信設(shè)備 )之間的一個(gè)接口， DTE 包括計(jì)算機(jī)、終端、串口打印機(jī)等設(shè)備。 通過上位機(jī)可對單片機(jī)的采樣模式進(jìn)行控制 ,即循環(huán)采集和固定通道采集 2種模式 ,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端可控的數(shù)據(jù)采集。此時(shí)，輸出電壓 Vo取決于 R1 和 R2 的比值，當(dāng) R2 阻值增大時(shí)，輸出電壓升高，即： Vo=[(R1+R2)/R2] 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 23 LM117/LM317 可調(diào)穩(wěn)壓集成電路介紹及其典型應(yīng)用電路 ICL8038原理框圖 在圖 212中，引腳 8 為頻率調(diào)節(jié)電壓輸入端，電壓振蕩頻率與該電壓成正比；引腳 7 輸出頻率調(diào)節(jié)偏置電壓，數(shù)值時(shí)引腳 7 偏置電壓與電源 +Vcc 之差，它可作為引腳 8的輸入電壓；引腳 4 和引腳 5 外接電阻和電位器，進(jìn)行恒流源調(diào)節(jié)，用以改變輸出信號的占空比和頻率；引腳 10 外接充放電容，改變其容量則改變了充放電時(shí)間常數(shù)，也即改變了觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)時(shí)間：引腳 13 和 14 為空腳（ NC）。此外，還具有調(diào)壓范圍寬、穩(wěn)壓性能好、噪聲低、紋波抑制比高等優(yōu)點(diǎn)。調(diào)整管安全工作區(qū)保護(hù)。典型負(fù)載調(diào)整率 %。還可以把調(diào)整端接到一個(gè) 可編程電壓上，實(shí)現(xiàn)可編程的電源輸出。調(diào)整端使用濾波電容能得到比標(biāo)準(zhǔn)三端穩(wěn)壓器高的多的紋波抑制比。此外它的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率 也比標(biāo)準(zhǔn)的固定穩(wěn)壓器好。 200 Hz～ 2 kHz 的方波信號經(jīng)過 LM331 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 20 頻率電壓變換芯片后 ,產(chǎn)生的信號 Vo 為 O． 22～ 2． 22 V,為符合 200 Hz～ 2 kHz對應(yīng)于 1～ 5 V,故需對 Vo進(jìn)行調(diào)理 ,方案中的運(yùn)算電路如圖 4(b)所示。基準(zhǔn)頻率，數(shù)據(jù)處理也