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作者 张亚锋 深圳市兴威帆电子技术有限公司(广东 深圳 518041) 本文引用地址: 张亚锋(1993-),男,工程师,研究方向:无线网络通信系统和时间服务器。 摘要:本文主要介绍了WIFI模块在仪器仪表中的应用。加入了SD2431ALPI模块的仪器仪表通过连接无线路由器可以实现与APP或PC端的通信。在此局域网内,通过软件系统控制仪器仪表进行测量操作,并将测量数据实时返回端或PC端。该设计使得工业测量更加智能和便捷。 引言 无线网络已经成为工业智能化、生活便捷化不可缺少的组成部分,也是未来科技发展的趋势。而频率测量是电子工业中极其重要的一步,普通的频率计测量和记录数据操作很繁琐,使用了WIFI模块SD2431ALPI的频率计可以在PC端或移动端通过软件远程控制频率计进行测量,实时记录测量数据,绘制时间频率变化曲线,更好地对测试数据进行分析和评估。 1 WIFI模块SD2431ALPI 1.1 模块简介 SD2431ALPI是一种具有内置WIFI网络校时电路、晶振、I2C串行接口的高精度实时时钟模块,MCU可使用该接口通过6位地址来寻址读写片内64字节的数据,还可以通过该接口来收发网络数据。该模块内置充电电池,在电池充满电的情况下可保证内部时钟运行时间超过半年,累计电量超过550mAh,电池使用寿命为5~8年。 1.2 SD2431ALPI硬件实现 (1)参考电路如图1所示; (2)SD2431ALPI管脚功能表如表1所示。 1.3 SD2431ALPI时钟功能 MCU通过I2C接口读取SD2431ALPI内部实时时钟数据。SD2431ALPI在无网络校时的情况下,时钟精度为±5ppm(在25±1℃下),即年误差小于2.5分钟;SD2431ALPI在有网络的情况下,可通过内部的网络校时功能,保证时钟误差为100ms,能满足一些对时钟精度要求较高且不希望人工校时的场合;建议每天对SD2431ALPI进行一次网络校时。 SD2431ALPI通过连接香港天文台服务器Daytime端口获得标准UTC时间。本模块的Daytime服务是基于TCP的应用,服务器在TCP端口号13侦听,一旦有连接建立就返回ASCII形式的日期和时间数据,在传送完之后关闭连接。SD2431ALPI收到时间数据之后检测字符串是否有“UTC”以判断时间格式是否准确。然后将时间信息转换成RTC芯片识别的格式对SD2431ALPI内部时间进行校正。 2 SD2431ALPI的软件设计 2.1 SD2431ALPI配置指令 开启I2C总线之后,首先打开WIFI模块的网络传输功能(SD2431ALPI内部无线网络功能的器件地址是0x74),配置指令如图2。 接着配置需要连接的SSID(无线接入点名称)与密码,用户在不更改SSID与密码的情况下只需配置一次网络连接指令信息。配置指令如图3所示。 识别码“U”后面传输SSID与密码,例如:+U“ABC”,“12345678”。下一步,需要配置无线的传输协议类型。与网络连接的配置类似,配置指令如图4所示。 传输的格式是先传协议类型(UDP/TCP),再传输IP地址, 传输端口号。只有网络传输配置的网络协议类型(UDP/TCP)与IP地址需要使用引号引起来,而端口号不需要使用引号。传输方式、IP地址、端口号需要使用逗号隔开。例如:“TCP”,“172.27.35.4”,8080,即网络协议类型为:TCP协议,IP地址为:172.27.35.4,传输端口号为:8080。 2.2 SD2431ALPI与MCU的通信 (1)SD2431ALPI与MCU的通信流程图如图5所示。
在热电偶回路中接入第三种金属材料时,只要该材料两个接点的温度相同,热电偶所产生的热电势将保持不变,即不受第三种金属接入回路中的影响。因此,在热电偶测温时,可接入测量仪表,测得热电动势后,即可知道被测介质的温度。热电偶测量温度时要求其冷端(测量端为热端,通过引线与测量电路连接的端称为冷端)的温度保持不变,其热电势大小才与测量温度呈一定的比例关系。若测量时,冷端的(环境)温度变化,将严重影响测量的准确性。在冷端采取一定措施补偿由于冷端温度变化造成的影响称为热电偶的冷端补偿正常。与测量仪表连接用专用补偿导线。热电偶冷端补偿计算方法:从毫伏到温度:测量冷端温度,换算为对应毫伏值,与热电偶的毫伏值相加,换算出温度;从温度到毫伏:测量出实际温度与冷端温度,分别换算为毫伏值,相减後得出毫伏值,即得温度。
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