【正文】 數(shù)據(jù)采集器。使攜式數(shù)據(jù)采集器是為適應(yīng)一些現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和掃描笨重物體的條碼符號(hào)而設(shè)計(jì)的，適合于脫機(jī)使用的場(chǎng)合。因此，又稱之為手持終端機(jī)、盤(pán)點(diǎn)機(jī)。它有自己的內(nèi)部用存器，可以存一定量的數(shù)據(jù)，并可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)⑦@些數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī)。再配上應(yīng)用程序便可成為功能很強(qiáng)的專(zhuān)用設(shè)備，從而可以滿足不同場(chǎng)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(chē)電池供電。一些在今天的市場(chǎng)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(chǎng)，并開(kāi)始向更深、更廣的領(lǐng)域發(fā)展。那么，在我國(guó)實(shí)現(xiàn)商品庫(kù)存 (盤(pán)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(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀，推動(dòng)我國(guó)市場(chǎng)現(xiàn)代化的發(fā)展，提高商業(yè)管理電子化，特別是庫(kù)存管理自動(dòng)化的水平，由原內(nèi)貿(mào)部主辦的《中國(guó)商報(bào)》、中國(guó)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(duì)全國(guó)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(chǎng)調(diào)查活動(dòng)。通過(guò)分析庫(kù)存管理問(wèn)題的技術(shù)因素、環(huán)境因素。通過(guò)這次活動(dòng)，使我們掌握了第一手資料，了解了我國(guó)商場(chǎng)庫(kù)存 (盤(pán)點(diǎn) )的現(xiàn)狀及主要產(chǎn)品軟硬件與市場(chǎng)供需之間的具體情況，認(rèn)識(shí)到商品庫(kù)存管理電子化是商業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的中樞部分， 實(shí)現(xiàn)商品銷(xiāo)售的全面控制管理，對(duì)提高我國(guó)商場(chǎng)及連鎖店的經(jīng)營(yíng)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(duì)我國(guó)運(yùn)輸業(yè)、郵電、倉(cāng)庫(kù)管理、圖書(shū)管理等行業(yè)有重要的參考價(jià)值。但總體來(lái)說(shuō)我國(guó)庫(kù)存 (盤(pán)點(diǎn) )電子化仍處在一個(gè)較低水平，同國(guó)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(shí)間、減少工作量。真正實(shí)現(xiàn)全年度、全天候營(yíng)業(yè)。 二、便攜式數(shù)據(jù)采集器的發(fā)展趨勢(shì) 1?，F(xiàn)代化之路的必然趨勢(shì)。 第一、商家普遍對(duì)便攜式數(shù)據(jù)采集器的認(rèn)識(shí)不足 在市場(chǎng)調(diào)查中，我們發(fā)現(xiàn)無(wú)論大，中，小型商場(chǎng)，其經(jīng)營(yíng)管理者對(duì)便攜式數(shù)據(jù)采集器應(yīng)用的優(yōu)越性均認(rèn)識(shí)不足。為什么會(huì)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(chǎng)經(jīng)營(yíng)管理者的思想、觀念比較保守，加之商場(chǎng)場(chǎng)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(dòng)資金，正所謂 “ 船大調(diào)頭難 ” 。加之我國(guó)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(bào)道，在一定程度上導(dǎo)致商家對(duì)于便攜式數(shù)據(jù)采集器的使用認(rèn)識(shí)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(hào)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(lái)進(jìn)行表示的，商品條碼在我國(guó)的廣泛應(yīng)用解決了數(shù)據(jù)源這一問(wèn)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(chǔ)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(gè)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(chǔ)與處理設(shè)備。迅速、準(zhǔn)確，大幅度地減輕了勞動(dòng)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(lèi)實(shí)際問(wèn)題而編制的各種程序。這樣，一個(gè)比較典型的商業(yè)條碼應(yīng)用系統(tǒng)已經(jīng)建立起來(lái)了。雖然大部分商場(chǎng)是一個(gè)月或幾個(gè)月才進(jìn)行一次盤(pán)點(diǎn)，但由于商品種類(lèi)多、數(shù)量大。并因需要調(diào)動(dòng)全體員工而不得不暫停營(yíng)業(yè)，影響了商場(chǎng)的正常運(yùn)營(yíng)。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的今天，競(jìng)爭(zhēng)日益激烈， “ 商海行舟，不進(jìn)則退 ” 。而如果商場(chǎng)采用便攜式數(shù)據(jù)采集器，來(lái)實(shí)現(xiàn)商品的庫(kù)存 (盤(pán)點(diǎn) )電子化，管理者可以隨時(shí)了解每個(gè)商品貨架上的數(shù)量和倉(cāng)庫(kù)中的數(shù)量，定性分析出各種商品的庫(kù)存和積壓情況，并根據(jù)它來(lái)及時(shí)進(jìn)貨或減少進(jìn)貨，保持最優(yōu)庫(kù)存量，改善商品庫(kù)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(chǎng)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(gòu)買(mǎi)便攜式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)即可，而不需大動(dòng)干戈?？梢哉f(shuō)，便攜式數(shù)據(jù)采集器的使用是對(duì)原系統(tǒng)在庫(kù)存 (盤(pán)點(diǎn) )方面的有益補(bǔ)充。既不需增加場(chǎng)地，又不受時(shí)間、空間的限制，靈巧實(shí)用 ，便于實(shí)現(xiàn)庫(kù)存 (盤(pán)點(diǎn) )的實(shí)時(shí)化。最重要的是使用便攜式數(shù)據(jù)采集器可以縮短盤(pán)點(diǎn)周期和每次盤(pán)點(diǎn)所用時(shí)間，真正實(shí)現(xiàn)不停業(yè)盤(pán)點(diǎn)。市面上的各類(lèi)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(pán)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(pán)點(diǎn)速度慢、易出錯(cuò)的問(wèn)題 。隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，商業(yè)發(fā)展迅速，有 關(guān)商場(chǎng)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(wú)疑為用戶提供了購(gòu)買(mǎi)、維護(hù)、升級(jí)、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(gòu)買(mǎi)設(shè)備后，操作人員可以很快掌握使用，無(wú)需專(zhuān)門(mén)培養(yǎng)或聘請(qǐng)此方面的專(zhuān)業(yè)人士。 由此可見(jiàn)，商場(chǎng) 要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的管理，特別是庫(kù)存 (盤(pán)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(guó)早在 70 年代未就已經(jīng)開(kāi)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(cāng)儲(chǔ)領(lǐng)域等，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。當(dāng)用戶形成需求市場(chǎng)時(shí)，由于國(guó)內(nèi)廠家的技術(shù)力量比較薄弱，造成前一時(shí)期市場(chǎng)為國(guó)外產(chǎn)品占領(lǐng)。雖然生產(chǎn)廠家、銷(xiāo)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(lái)進(jìn)行商品庫(kù)存 (盤(pán)點(diǎn) )的卻少之又少。開(kāi)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。廠家要想不斷發(fā)展，就要在長(zhǎng)期占據(jù)現(xiàn)有市場(chǎng)的基礎(chǔ)上，把不斷開(kāi) 拓新局面作為主要目標(biāo)。并應(yīng)對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)進(jìn)行細(xì)分，明確市場(chǎng)在將來(lái)一定時(shí)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(chǎng)的需求。由于國(guó)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(duì)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(guó)外知名品牌一競(jìng)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(yíng)之路。 2．用戶選擇的基本原則 分析市場(chǎng)調(diào)查和產(chǎn)品評(píng)測(cè)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(gòu)買(mǎi)者將越來(lái)越多。這樣就為用戶購(gòu) 買(mǎi)便攜式數(shù)據(jù)采集器提供了一個(gè)極好的機(jī)會(huì)。 (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(duì)于中小型倉(cāng)庫(kù)，在此方面的要求不是很高，可選擇一些功能齊備。對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，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(gòu)買(mǎi)價(jià)格貴 、功能強(qiáng)的采集系統(tǒng)。一般情況下，采集器都可以識(shí)別幾種或十幾種不同碼制，但種類(lèi)有很大差別，因此，用戶在購(gòu)買(mǎi)時(shí)要充分考慮到自己實(shí)際應(yīng)用中的編碼范圍，來(lái)選取合適的采集器。用戶在購(gòu)買(mǎi)時(shí)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(jià)格也必然高。因此，在選擇采集器時(shí)要根據(jù)自己的實(shí)際情況和經(jīng)濟(jì)能力來(lái)購(gòu)買(mǎi) “ 物美價(jià)廉 ” 的采集器。采集器由于其功能不同，價(jià)格會(huì)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(duì)國(guó)內(nèi)日益壯大的便攜式數(shù)據(jù)采集器市場(chǎng)和國(guó) 外著名生產(chǎn)廠家的有力競(jìng)爭(zhēng)，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(shí)，把握時(shí)代脈搏，看準(zhǔn)便攜式數(shù)據(jù)采集器的發(fā)展趨勢(shì)，大膽開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品、新技術(shù)，從而走在時(shí)間的前列，迎頭趕上甚至超過(guò)國(guó)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(lái)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(kù)，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(gòu)買(mǎi)，使用時(shí)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(shí)，也應(yīng)不斷加強(qiáng)軟件的開(kāi)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(gè)重要特點(diǎn)是信息與主機(jī)的交流是雙向的。在國(guó)外，雖然普通的便攜式數(shù)據(jù)采集器的銷(xiāo)售占所有銷(xiāo)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(xiāo)售增長(zhǎng)率卻是普通機(jī)型的三倍，這種增長(zhǎng)反映了射頻信息交流在庫(kù)存控制方面的應(yīng)用的有效性和廣泛性。低級(jí) 基于 MSP430 單片機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 的為簡(jiǎn)單的應(yīng)用而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)也許會(huì)使用專(zhuān)門(mén)性的操作系統(tǒng)和程序語(yǔ)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(jiǎn)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(chǔ)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(pán)或字母鍵盤(pán)，但是鍵盤(pán)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(zhǎng)最快的輸入方法是接觸式存儲(chǔ)識(shí)讀。信息交流通常通過(guò)射頻或通過(guò)資料存儲(chǔ)器的基礎(chǔ)站來(lái)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(cè)已成為日益重要的檢測(cè)技術(shù) ,廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)等需要同時(shí)監(jiān)控溫度、濕度和壓力等場(chǎng)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(jiǎn)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(shí)上位機(jī)可對(duì)遠(yuǎn)端 MCU 進(jìn)行控制 ,使其采集方式可選。本系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)模擬一正弦波信號(hào)以及其他 6 路分壓信號(hào)以供系統(tǒng)進(jìn)行多路采樣 ,采用 ICL8038 精密信號(hào)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(duì)信號(hào)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(guò)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(gè)模塊的介紹主要有正弦信號(hào)發(fā)生模塊，頻率電壓變換模塊，信號(hào)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(duì)應(yīng)的通道號(hào) ,系統(tǒng)通過(guò)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(pán) 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(jiǎn)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(hào)放大及整形 F/V 變換LM331 信號(hào)放大及調(diào)理 其他 6 路電阻分壓信號(hào) 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(chǔ)器 ：存儲(chǔ)程序、數(shù)據(jù)以及外圍模塊的運(yùn)行控制信息。對(duì)程序存儲(chǔ)器訪問(wèn)總是以字形式取得代碼，而對(duì)數(shù)據(jù)可以用 或字節(jié)方式訪問(wèn)。 ● 外圍模塊 ：經(jīng)過(guò) MAB、 MDB、中斷服務(wù)及請(qǐng)求線與 CPU 相連。它們分別是以下一些外圍模塊的組合：時(shí)鐘模塊、看門(mén)狗、定時(shí)器 A、 定時(shí)器 B、比較器 A、串口 0、 硬件乘法器、液晶驅(qū)動(dòng)器、模數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)模轉(zhuǎn)換、端口、基本定時(shí)器、 DMA 控制器等。雖然其工作原理與普通微機(jī)并無(wú)差異，但 MSP430 系列單片機(jī)在