【正文】 從而可以滿足不同場合的應(yīng)用需要。 自 70年代中期，便攜式數(shù)據(jù)采集器就出現(xiàn)了。用 12 瓦特的汽車電池供電。一些在今天的市場上出售的便攜式數(shù)據(jù)采集器實(shí)際上就是全功能的計(jì)算機(jī)，有的便攜式數(shù)據(jù)采集器小到可以放進(jìn)襯衫口袋里。便攜式數(shù)據(jù)采集器，其性能、配置以及數(shù)據(jù)通信等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)大幅度提高，以全新的姿態(tài)走向商場，并開始向更深、更廣的領(lǐng)域發(fā)展。那么，在我國實(shí)現(xiàn)商品庫存 (盤點(diǎn) )電子化的進(jìn)程中，便攜式數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)用狀況又是如何呢？ 為了解便攜式數(shù)據(jù)采集器在我國的應(yīng)用現(xiàn)狀，推動我國市場現(xiàn)代化的發(fā)展，提高商業(yè)管理電子化，特別是庫存管理自動化的水平，由原內(nèi)貿(mào)部主辦的《中國商報》、中國物品編碼中心主辦的《條碼與信息系統(tǒng)》雜志與北方交通大學(xué)經(jīng)濟(jì)與工商管理學(xué)院聯(lián)合，針對全國各省市主要商廈及連鎖店、配送中心進(jìn)行了一次規(guī)模較大的市場調(diào)查活動。通過分析庫存管理問題的技術(shù)因素、環(huán)境因素。通過這次活動，使我們掌握了第一手資料，了解了我國商場庫存 (盤點(diǎn) )的現(xiàn)狀及主要產(chǎn)品軟硬件與市場供需之間的具體情況，認(rèn)識到商品庫存管理電子化是商業(yè)自動化系統(tǒng)的中樞部分，實(shí)現(xiàn)商品銷售的全面控制管理，對提高我國商場及連鎖店的經(jīng)營管理水平和相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用，并對我國運(yùn)輸 業(yè)、郵電、倉庫管理、圖書管理等行業(yè)有重要的參考價值。但總體來說我國庫存 (盤點(diǎn) )電子化仍處在一個較低水平，同國外商業(yè)管理水平存在較大差距。他們普遍認(rèn)為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用不僅節(jié)省時間 、減少工作量。真正實(shí)現(xiàn)全年度、全天候營業(yè)。 二、便攜式數(shù)據(jù)采集器的發(fā)展趨勢 1?，F(xiàn)代化之路的必然趨勢。 第一、商家普遍對便攜式數(shù)據(jù)采集器的認(rèn)識不足 在市場調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)無論大， 中，小型商場，其經(jīng)營管理者對便攜式數(shù)據(jù)采集器應(yīng)用的優(yōu)越性均認(rèn)識不足。為什么會出現(xiàn)這 種不理想的情況呢？我們認(rèn)為，原因主要是大型商場經(jīng)營管理者的思想、觀念比較保守，加之商場場地大，商品品種多，雖可能早期使用了一些設(shè)備，但一旦原有的設(shè)備老化，新產(chǎn)品和設(shè)備的更新?lián)Q代需要占用較多流動資金，正所謂 “ 船大調(diào)頭難 ” 。加之我國在便攜式數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)用方面的成功經(jīng)驗(yàn)交流不足，缺乏事實(shí)和數(shù)據(jù)的報道，在一定程度上導(dǎo)致商家對于便攜式數(shù)據(jù)采集器的使用認(rèn)識不夠，信心不足。所謂條碼應(yīng)用系統(tǒng)。數(shù)據(jù)源標(biāo)志著客觀事物的符號集合，是反映客觀事物原始狀態(tài)的依，其正確性直接影響著系統(tǒng)處理的結(jié)果。在條碼應(yīng)用系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)源是用條碼來進(jìn)行表示的，商品條碼在我國的 廣泛應(yīng)用解決了數(shù)據(jù)源這一問題，為條碼應(yīng)用系統(tǒng)的廣泛使用奠定了基礎(chǔ)。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，其運(yùn)行速度、存儲能力有了極大提高，而計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)輸入?yún)s成了影響計(jì)算機(jī)發(fā)揮潛力的一個重要障礙。 計(jì)算機(jī)是條碼應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)存儲與處理設(shè)備。迅速、準(zhǔn)確，大幅度地減輕了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。 應(yīng)用軟件是以系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)的，為解決各類實(shí)際問題而編制的各種程序。這樣，一個比較典型的商業(yè)條碼應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)建立起來了。雖然大部分商場是一個月或幾個月才進(jìn)行一次盤點(diǎn)，但由于商品種類多、數(shù)量大。并因需要調(diào)動全體員工而不得不暫停營業(yè)，影響了商場的正常運(yùn)營。在市場經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，競爭日益激烈， “ 商海行舟，不進(jìn) 則退 ” 。而如果商場采用便攜式數(shù)據(jù)采集器，來實(shí)現(xiàn)商品的庫存 (盤點(diǎn) )電子化，管理者可以隨時了解每個商品貨架上的數(shù)量和倉庫中的數(shù)量，定性分析出各種商品的庫存和積壓情況，并根據(jù)它來及時進(jìn)貨或減少進(jìn)貨，保持最優(yōu)庫存量，改善商品庫存結(jié)構(gòu)，從而有效的加速了商品資金的周轉(zhuǎn)，減少了資金占用，實(shí)現(xiàn)了商品的全面控制和管理。不僅如此，在商場使用便攜式數(shù)據(jù)采集器也是可行性的。商家只需在原有的 POS系統(tǒng)基礎(chǔ)上購買便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即可，而不需大動干戈?？梢哉f，便攜式數(shù)據(jù)采集器的使用是對原系統(tǒng)在庫存 (盤點(diǎn) )方面的有益補(bǔ)充。既不需增加場地，又不受時間、空間的限制，靈巧實(shí)用，便于實(shí)現(xiàn)庫存 (盤點(diǎn) )的實(shí)時化。最重要的是使用便攜式數(shù)據(jù)采集器可以縮短盤點(diǎn)周期和每次盤點(diǎn)所用時間，真正實(shí)現(xiàn)不停業(yè)盤點(diǎn)。市面上的各類便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用軟件實(shí)用性強(qiáng)，易操作，穩(wěn)定性好，有效的 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 5 提高了盤點(diǎn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、數(shù)據(jù)通信的可靠性，解決了人工盤點(diǎn)速度慢、易出錯的問題 。隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，商業(yè)發(fā)展迅速，有關(guān)商場現(xiàn)代化的相關(guān)產(chǎn)業(yè)也如雨后春筍般迅速發(fā)展。這無疑為用戶提供了購買、維護(hù)、升級、售后服務(wù)等諸多方便 ?? 便攜式數(shù)據(jù)采集器不斷向小型化。商家購買設(shè)備后，操作人員可以很快掌握使用，無需專門培養(yǎng)或聘請此方面的專業(yè)人士。 由此可見，商場要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的管理，特別是庫存 (盤點(diǎn) )的現(xiàn)代化管理，采用便攜式數(shù)據(jù)采集器不僅是可行的，而且是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)唯一的、有效的 途徑和手段。我國早在 70 年代未就已經(jīng)開始應(yīng)用了條碼技術(shù)，并且現(xiàn)在條碼的應(yīng)用也形成了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，特別是在商業(yè)領(lǐng)域、通信領(lǐng)域、運(yùn)輸領(lǐng)域、倉儲領(lǐng)域等，取得了長足的進(jìn)步。當(dāng)用戶形成需求市場時，由于國內(nèi)廠家的技術(shù)力量比較薄弱，造成前一時期市場為 國外產(chǎn)品占領(lǐng)。雖然生產(chǎn)廠家、銷售商出現(xiàn)了不少，但商家真正完全采用便攜式數(shù)據(jù)采集器來進(jìn)行商品庫存 (盤點(diǎn) )的卻少之又少。開發(fā)方面的力度都不夠大。質(zhì)量就是企業(yè)的生命，只有便攜式數(shù)據(jù)采集器技術(shù)本身得到發(fā)展，產(chǎn)品的性能得到提高，才能保證產(chǎn)品在市場競爭中立于不敗之地。廠家要想不斷發(fā)展，就要在長期占據(jù)現(xiàn)有市場的基礎(chǔ)上，把不斷開 拓新局面作為主要目標(biāo)。并應(yīng)對目標(biāo)市場進(jìn)行細(xì)分，明確市場在將來一定時期內(nèi)的需求，使所生產(chǎn)產(chǎn)品的性能能夠適應(yīng)不斷變化著的市場的需求。由于國內(nèi)生產(chǎn)廠家起步比較晚，規(guī)模小，資金少，底子薄，技術(shù)力量相對落后，因此，要想同 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6 國外知名品牌一競高低，就 必需加大資金的投入，以形成生產(chǎn)規(guī)模，降低生產(chǎn)成本，走集約經(jīng)營之路。 2．用戶選擇的基本原則 分析市場調(diào)查和產(chǎn)品評測的結(jié)果，我們不難發(fā)現(xiàn)：因?yàn)楸銛y式數(shù)據(jù)采集器的優(yōu)越性，使用和購買者將越來越多。這樣就為用戶購買便攜式數(shù)據(jù)采集器提供了一個極好的機(jī)會。 (1)適用范圍 根據(jù)自身的不同情況，應(yīng)當(dāng)選擇不同的便攜式數(shù)據(jù)采集器。而對于中小型倉庫，在此方面的要求不是很高，可選擇一些功能齊備。對于用戶來說，便攜式數(shù)據(jù)采集器的選擇最重要的一點(diǎn)是 “ 夠用 ” ，而不要盲目購買價格貴、功能強(qiáng)的采集系統(tǒng)。一般情況下，采集器都可以識別幾種 或十幾種不同碼制，但種類有很大差別，因此，用戶在購買時要充分考慮到自己實(shí)際應(yīng)用中的編碼范圍，來選取合適的采集器。用戶在購買時要首先明確自己原系統(tǒng)的環(huán)境，再選擇適應(yīng)該環(huán)境和接口方式的采集器。首讀率越高，其價格也必然高。因此，在選擇采集器時要根據(jù)自己的實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)能力來購買 “ 物美價廉 ” 的采集器。采集器由于其功能不同，價格會產(chǎn)生很大差異。 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 面對國內(nèi)日益壯大的便攜式數(shù)據(jù)采集器市場和國外著名生產(chǎn)廠家的有力競爭，我們的企業(yè)要想扭轉(zhuǎn)目前的不利局面而有所作為的話，就必須在加強(qiáng)自身建設(shè)、提高產(chǎn)品技術(shù)含量的同時 ，把握時代脈搏，看準(zhǔn)便攜式數(shù)據(jù)采集器的發(fā)展趨勢，大膽開發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，從而走在時間的前列，迎頭趕上甚至超過國際先進(jìn)水平。 便攜式數(shù)據(jù)采集器的主要性能指標(biāo)包括外觀、配置、屏幕、性能、兼容性。要想了解它的發(fā)展主流，我們可以從這幾方面人手，來進(jìn)行描述。其機(jī)體應(yīng)當(dāng)光滑，顏色搭配醒目，小巧方便，結(jié)構(gòu)緊湊；大顯示屏， 顯示燈。 便攜式數(shù)據(jù)采集器的配置是表示其性能的關(guān)鍵參數(shù)。特別是 CPU、RAM、 ROM、掃描器。并由于其主頻高，內(nèi)存大，一般都配置了漢字字庫，所以可全屏中文顯示，滿足了更多行業(yè)的需要。 便攜式數(shù)據(jù)采集器的性能，是用戶購買，使用時選擇的關(guān)鍵。因此，生產(chǎn)廠商在提高便攜式數(shù)據(jù)采集器的硬件配置的同時，也應(yīng)不斷加強(qiáng)軟件的開發(fā)與應(yīng)用，以方便用戶的實(shí)際操作。但這兩種方式的操作都是與主機(jī)的單向傳輸，而不能實(shí)現(xiàn) 信息與主機(jī)的雙向交流。這是因?yàn)榕c射頻信息交流相聯(lián)的系統(tǒng)的一個重要特點(diǎn)是信息與主機(jī)的交流是雙向的。在國外，雖然普通的便攜式數(shù)據(jù)采集器的銷售占所有銷售量的 60％，但是射頻信息交流式的便攜式數(shù)據(jù)采集器，其銷售增長率卻是普通機(jī)型的三倍，這種增長反映了射頻信息交流在庫存控制方面的應(yīng)用的有效性和廣泛性。低級 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 的為簡單的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)也許會使用專門性的操作系統(tǒng)和程序語言。 便攜式數(shù)據(jù)采集器的運(yùn)行速度將由現(xiàn)在的最簡單的資料收集和有限的操作發(fā)展到可運(yùn)行視窗軟件。以視窗軟件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)與射頻信息交流終端機(jī)連接使用要求很多的資料存儲能力，以方便其使用。大多數(shù)便攜式數(shù)據(jù)采集器裝有微型鍵盤或字母鍵盤，但是鍵盤輸入方法指示在有限的情況下使用，如輸入有關(guān) 的數(shù)量數(shù)據(jù)。而一項(xiàng)成長最快的輸入方法是接觸式存儲識讀。信息交流通常通過射頻或通過資料存儲器的基礎(chǔ)站來實(shí)現(xiàn)。便攜式數(shù)據(jù)采集器的應(yīng)用領(lǐng)域和功能不斷擴(kuò)大、提高，使其以嶄新的面貌呈現(xiàn)在廣大用戶面前。隨著微型計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及 ,數(shù)據(jù)采集監(jiān)測已成為日益重要的檢測技術(shù) ,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等需要同時監(jiān)控溫度、濕度和壓力等場合。本文設(shè)計(jì)的多路數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用 MSP430 系列單片機(jī)作為 MCU板的核心控制元件。該系統(tǒng)采樣電路采用 MSP430 單片機(jī)內(nèi) 部 12 位的 A／ D,使系統(tǒng)具有硬件電路得以簡單化 ,功耗低的特點(diǎn)。 在本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中為了提高系統(tǒng)智能化、可靠性和實(shí)用性 ,采用單片 MCU 和上位機(jī)傳輸?shù)姆椒?,即 MCU 運(yùn)行在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的遠(yuǎn)端 ,完成數(shù)據(jù)的采集、處理、發(fā)送和顯示 ,上位機(jī)則完成數(shù)據(jù)的接收、校驗(yàn)及顯示 ,同時上位機(jī)可對遠(yuǎn)端 MCU 進(jìn)行控制 ,使其采集方式可選。本 系統(tǒng)現(xiàn)場模擬一正弦波信號以及其他 6 路分壓信號以供系統(tǒng)進(jìn)行多路采樣 ,采用 ICL8038 精密信號發(fā)生芯片產(chǎn)生一頻率可變的正弦波 ,然后由 LM331 芯片實(shí)現(xiàn)頻率到電壓的轉(zhuǎn)換 ,之間還需對信號進(jìn)行調(diào)理以符合系統(tǒng)要求。 第二章 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案，分兩小節(jié)，第一小節(jié) 整體設(shè)計(jì)框圖，第二小節(jié)，敘述了大體的工作過程。第二小節(jié)主要介紹了外圍電路的設(shè)計(jì)里面包括了 四個模塊的介紹主要有正弦信號發(fā)生模塊，頻率電壓變換模塊，信號調(diào)理模塊，串口通信模塊，以及各模塊的工作電路及芯片的選擇。 本設(shè)計(jì)要完成的任務(wù) 本系統(tǒng)主要采用 MSP430 單片機(jī)完成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ,實(shí)現(xiàn)功能 包括： 7路 A／ D采樣、 LCD 顯示和串口收發(fā) ,其中 7 路 A／ D 采樣可由上位機(jī)控制采樣方式 ,即循環(huán)采樣和固定通道采樣 ,LCD顯示采樣值和對應(yīng)的通道號 ,系統(tǒng)通過串口和上位機(jī)進(jìn)行通訊 。 MSP430 F437 D/A轉(zhuǎn)換 JTAG 仿真器 復(fù)位電路 串口 供電電路 A/D 轉(zhuǎn)換 鍵盤 顯示 電平轉(zhuǎn)換電路（ 3V5V） 晶振 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 統(tǒng)硬件總體框圖如圖 1 所示。MCU 板包括電源及 A／ D 接口、 MCU、 LCD 和串口收發(fā)模塊。 ● 直接嵌入仿真處理，具有 JTAG 接口。 ● 16 位數(shù)據(jù)寬度，數(shù)據(jù)處理更為有效。 MSP430 的內(nèi)核 CPU 結(jié)構(gòu)是按照精簡指令集和高透明的宗旨而設(shè)計(jì)的，使用的指令有硬件執(zhí)行的內(nèi)核指令和基于現(xiàn)有硬件結(jié)構(gòu)的仿真指令。 正弦發(fā)生器 IC1083 信號放大及整形 F/V 變換LM331 信號放大及調(diào)理 其他 6 路電阻分壓信號 LCD 顯示 MCU MSP430 上位機(jī)控制和顯示 電源 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 12 ● 存儲器 ：存儲程序、數(shù)據(jù)以 及外圍模塊的運(yùn)行控制信息。對程序存儲器訪問總是以字形式取得代碼，而對數(shù)據(jù)可以用 或字節(jié)方式訪問。 ● 外圍模塊 ：經(jīng)過 MAB、 MDB、中斷服務(wù)及請求線與 CPU 相連。它們分別是以下一些外圍模塊的組合：時鐘模塊、看門狗、定時器 A、定時器 B、比較器 A、串口 0、 硬件乘法器、液晶驅(qū)動器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、端口、基本定時器、 DMA 控制器等。雖然其工作原理與普通微機(jī)并無差異，但 MSP430 系列單片機(jī)在結(jié)構(gòu)上更加突出了體積小、功能強(qiáng)、面向控制的特點(diǎn)，具有很高的性能價格比。 ● MSP430 的內(nèi)核 CPU 結(jié)構(gòu)是按照精簡指令集的宗旨來設(shè)計(jì)的。 ● MSP430 的存儲器結(jié)構(gòu)采用了統(tǒng)一編址方式，可以使得對外圍模塊 寄存器的操作象普通的 RAM 單元一樣