作者 張亞鋒 深圳市興威帆電子技術有限公司(廣東 深圳 518041) 　　本文引用地址： 　　張亞鋒(1993-)，男，工程師，研究方向：無線網絡通信系統(tǒng)和時間服務器。 　　摘要：本文主要介紹了WIFI模塊在儀器儀表中的應用。加入了SD2431ALPI模塊的儀器儀表通過連接無線路由器可以實現與APP或PC端的通信。在此局域網內，通過軟件系統(tǒng)控制儀器儀表進行測量操作，并將測量數據實時返回端或PC端。該設計使得工業(yè)測量更加智能和便捷。 　　引言 　　無線網絡已經成為工業(yè)智能化、生活便捷化不可缺少的組成部分，也是未來科技發(fā)展的趨勢。而頻率測量是電子工業(yè)中極其重要的一步，普通的頻率計測量和記錄數據操作很繁瑣，使用了WIFI模塊SD2431ALPI的頻率計可以在PC端或移動端通過軟件遠程控制頻率計進行測量，實時記錄測量數據，繪制時間頻率變化曲線，更好地對測試數據進行分析和評估。 　　1 WIFI模塊SD2431ALPI 　　1.1 模塊簡介 　　SD2431ALPI是一種具有內置WIFI網絡校時電路、晶振、I2C串行接口的高精度實時時鐘模塊，MCU可使用該接口通過6位地址來尋址讀寫片內64字節(jié)的數據，還可以通過該接口來收發(fā)網絡數據。該模塊內置充電電池，在電池充滿電的情況下可保證內部時鐘運行時間超過半年，累計電量超過550mAh，電池使用壽命為5～8年。 　　1.2 SD2431ALPI硬件實現 　　(1)參考電路如圖1所示; 　　(2)SD2431ALPI管腳功能表如表1所示。 　　1.3 SD2431ALPI時鐘功能 　　MCU通過I2C接口讀取SD2431ALPI內部實時時鐘數據。SD2431ALPI在無網絡校時的情況下，時鐘精度為±5ppm(在25±1℃下)，即年誤差小于2.5分鐘;SD2431ALPI在有網絡的情況下，可通過內部的網絡校時功能，保證時鐘誤差為100ms，能滿足一些對時鐘精度要求較高且不希望人工校時的場合;建議每天對SD2431ALPI進行一次網絡校時。 　　SD2431ALPI通過連接香港天文臺服務器Daytime端口獲得標準UTC時間。本模塊的Daytime服務是基于TCP的應用，服務器在TCP端口號13偵聽，一旦有連接建立就返回ASCII形式的日期和時間數據，在傳送完之后關閉連接。SD2431ALPI收到時間數據之后檢測字符串是否有“UTC”以判斷時間格式是否準確。然后將時間信息轉換成RTC芯片識別的格式對SD2431ALPI內部時間進行校正。 　　2 SD2431ALPI的軟件設計 　　2.1 SD2431ALPI配置指令 　　開啟I2C總線之后，首先打開WIFI模塊的網絡傳輸功能(SD2431ALPI內部無線網絡功能的器件地址是0x74)，配置指令如圖2。 　　接著配置需要連接的SSID(無線接入點名稱)與密碼，用戶在不更改SSID與密碼的情況下只需配置一次網絡連接指令信息。配置指令如圖3所示。 　　識別碼“U”后面?zhèn)鬏擲SID與密碼，例如：+U“ABC”，“12345678”。下一步，需要配置無線的傳輸協(xié)議類型。與網絡連接的配置類似，配置指令如圖4所示。 　　傳輸的格式是先傳協(xié)議類型(UDP/TCP)，再傳輸IP地址， 傳輸端口號。只有網絡傳輸配置的網絡協(xié)議類型(UDP/TCP)與IP地址需要使用引號引起來，而端口號不需要使用引號。傳輸方式、IP地址、端口號需要使用逗號隔開。例如：“TCP”，“172.27.35.4”，8080，即網絡協(xié)議類型為：TCP協(xié)議，IP地址為：172.27.35.4，傳輸端口號為：8080。 　　2.2 SD2431ALPI與MCU的通信 　　(1)SD2431ALPI與MCU的通信流程圖如圖5所示。

　　儀器信息網訊 為秉承“國產科學儀器騰飛行動”宗旨，儀器信息網于2018年4月啟動“國產科學儀器騰飛行動”之“創(chuàng)新100”項目，篩選一批具備自主創(chuàng)新能力的中小儀器廠商。通過公益性的報道、走訪、調研等方式，實地了解行業(yè)100家中小儀器企業(yè)的基本情況，篩選和扶持一批的科學儀器產品和企業(yè)。 　　8月13日，“創(chuàng)新100”企業(yè)報道走訪第8站，由中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會高級顧問閆增序、會展部主任郭志勇，儀器信息網副總經理趙鑫等組成的走訪調研組，來到上海佳航儀器儀表有限公司。公司總經理翁飛印、副總經理劉洋接待了走訪一行人員，介紹了公司目前的團隊規(guī)模、發(fā)展狀況和核心產品，以及未來在技術研發(fā)和創(chuàng)新領域的規(guī)劃進行了探討。 　　交流現場 　　——企業(yè)概況 　　上海佳航致力于食品、藥品分析測試領域的創(chuàng)新，推動“綠色食品”和“藥品”。研發(fā)生產分析和測量類科學儀器，并提供應用、方法、服務等綜合解決方案。 　　現公司有旋光儀、熔點儀、折光儀、以及應用于油脂、老化等熱分析延伸產品。目前主要的應用領域有食品行業(yè)、藥品行業(yè)、化工行業(yè)等，用戶覆蓋工商檢測機構、高校及科研機構。 　　上海佳航主打產品涉及物理光學類儀器。物理光學儀器包括通用熔點儀、折光儀、旋光儀，全國總市場份額大約每年1.5到2億元。目前這一領域的國外品牌主要有梅特勒-托利多、安東帕、日本愛拓、魯道夫。此外，佳航公司也涉足熱分析領域，公司產品涵蓋油脂熔點儀系列、熱臺系列、DSC系列等，產品和技術在國內都屬于比較領先。作為專業(yè)化程度較高的企業(yè)，上海佳航產品在國外市場也比較樂觀。 　　對于生產型企業(yè)來說，怎樣做到規(guī)范化和標準化管理是很大的挑戰(zhàn)，佳航將重心主要集中在前端：前端-在研發(fā)控制方面做足功夫，模塊化設計，單個產品測試，出現問題直接現場更換。后期-在生產制造方面，人員控制相對難度較大，佳航后期會在生產規(guī)范化上不斷努力。 　　面對市場競爭，上海佳航有自己的方案?？偨浝砦田w印表示：“專業(yè)化，在細分市場去用心解決客戶問題，同質化、低價競爭不利于中國科學儀器良性發(fā)展，而同行之間的良性競爭更有利于促進行業(yè)的發(fā)展。上海佳航目標明確，公司致力于研發(fā)優(yōu)質的產品以及設計專業(yè)的應用方案，終目的在于能實實在在解決客戶的一些實際問題和特殊要求，贏得客戶的信賴和認可。” 　　——產品創(chuàng)新 　　對于產品創(chuàng)新，上海佳航翁總說：“把更多的精力放在自有產品研發(fā)、創(chuàng)新、應用上，必須要有主打產品，必須得到客戶的認可，才有后續(xù)的工作。” 　　上海佳航的全自動油脂熔點儀在去年拿到上海市創(chuàng)新基金。油脂熔點傳統(tǒng)測量方法是在燒杯里加入磁力攪拌器加熱，溫度計測量。存在測量性差，不便測試低溫液體樣品、實驗效率低，實驗人員認為誤差大等問題。上海佳航的全自動油脂熔點儀能實現全自動檢查、自帶制冷系統(tǒng)、高控溫等突出優(yōu)點。 　　上海佳航全自動旋光儀上添加了操作系統(tǒng)，多級用戶管理，數據可上傳到實驗室數據庫，可實現完整意義可溯源、可追溯。同時便于后期大數據挖掘，未來建立大數據智能化實驗室。譬如在制藥企業(yè)用到的多種儀器，儀器之間相互通訊，數據接口聯(lián)接服務器或監(jiān)管企業(yè)，實現相互之間數據共享。儀器聯(lián)網之后，數據傳入服務器，能夠做到以下幾點：企業(yè)之間的應用方案開放共享;監(jiān)管層對于測試數據的實時檢測;方便用戶實現儀器在線升級。這一塊的可想象可操作空間非常大，并且佳航已經在實驗室得到實現。利用大數據、互聯(lián)網技術和實驗室結合起來，難點在于互聯(lián)網人員對儀器技術掌握度不夠，在應用過程中很難吃透，國產儀器大多數沒有接口，佳航認為實現這一儀器智能化方案還有很長的路要走。 　　翁飛印強調：“要做別人所不能做，企業(yè)創(chuàng)新研發(fā)能力，同時避免同行間同質化的價格競爭。”在食品、橡膠助劑等領域，佳航針對國內多家廠商無法檢測的項目，開發(fā)了能夠快速精準測量的解決方案，以此提高行業(yè)影響力和品牌擴散力。截至目前，益海嘉里、中糧、統(tǒng)一、康師傅、吉化化工、天士力藥業(yè)、揚子江藥業(yè)等大型企業(yè)已成為佳航的典型用戶。 　　參觀產品 　　——未來發(fā)展 　　對于未來發(fā)展，佳航將從產品和市場兩方面進行打算。 　　產品方面，做精做強優(yōu)勢產品，加強科研院所、高校技術合作，多研發(fā)真正解決客戶問題的儀器，并會在儀器客戶應用端多花功夫。 　　市場銷售方面，佳航將打造自己的營銷團隊，現已在北京、成都、鄭州、西安、沈陽設有辦事處，后期會加大力度，以合作制在各個區(qū)域設立分公司，開展服務當地業(yè)務。 　　在交流過程中，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會高級顧問閆增序、儀器信息網副總經理趙鑫，對上海佳航這幾年的高速發(fā)展給予了高度評價，尤其對上海佳航在細分市場客戶深度服務方面給予了充分肯定。同時也對上海佳航未來發(fā)展遇到的市場定位、戰(zhàn)略規(guī)劃、質量體系、成本優(yōu)化、國際化戰(zhàn)略及企業(yè)下一步的發(fā)展提出了寶貴建議。 　　合影留念(左至右：儀器信息網副總經理趙鑫，上海佳航副總經理劉洋、上海佳航總經理翁飛印、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會高級顧問閆增序，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會展覽交流部主任郭志勇。) 　　附：國產儀器騰飛行動“創(chuàng)新100”介紹 　　為秉承“國產科學儀器騰飛行動”宗旨，在中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會的指導下，儀器信息網于2018年啟動“國產科學儀器騰飛行動”之“創(chuàng)新100”項目，篩選一批具備自主創(chuàng)新能力的中小儀器廠商，通過公益性的報道、走訪、調研，在企業(yè)發(fā)展的關鍵時期“幫一把”，助力國產儀器中小廠商騰飛發(fā)展。 　　一、“創(chuàng)新100”入選標準 　　(1) 企業(yè)主營業(yè)務為科學儀器; 　　(2) 企業(yè)主營產品具有自主知識產權，具備創(chuàng)新性; 　　(3) 企業(yè)總部設在中國; 　　(4) 企業(yè)科學儀器產品的年產值在3000萬元以下; 　　(5) 企業(yè)需是中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會、中國儀器儀表學會、儀器信息網會員之一。 　　二、“創(chuàng)新100”申報流程 　　國產儀器騰飛行動“創(chuàng)新100”篩選流程包含以下環(huán)節(jié)：企業(yè)在線申報——企業(yè)創(chuàng)新能力審核——公益報道服務——線下資源對接—— 成長潛力企業(yè)評選。 　　三、“創(chuàng)新100”報名方式 　　掃描二維碼填寫申請表，完成“創(chuàng)新100”預報名。