zyclxmzsw 　　張亞鋒(1993-)，男，工程師，研究方向：無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和時(shí)間服務(wù)器。 　　摘要：本文主要介紹了WIFI模塊在儀器儀表中的應(yīng)用。加入了SD2431ALPI模塊的儀器儀表通過(guò)連接無(wú)線路由器可以實(shí)現(xiàn)與APP或PC端的通信。在此局域網(wǎng)內(nèi)，通過(guò)軟件系統(tǒng)控制儀器儀表進(jìn)行測(cè)量操作，并將測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)返回端或PC端。該設(shè)計(jì)使得工業(yè)測(cè)量更加智能和便捷。 　　引言 　　無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)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(lái)科技發(fā)展的趨勢(shì)。而頻率測(cè)量是電子工業(yè)中極其重要的一步，普通的頻率計(jì)測(cè)量和記錄數(shù)據(jù)操作很繁瑣，使用了WIFI模塊SD2431ALPI的頻率計(jì)可以在PC端或移動(dòng)端通過(guò)軟件遠(yuǎn)程控制頻率計(jì)進(jìn)行測(cè)量，實(shí)時(shí)記錄測(cè)量數(shù)據(jù)，繪制時(shí)間頻率變化曲線，更好地對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評(píng)估。 　　1 WIFI模塊SD2431ALPI 　　1.1 模塊簡(jiǎn)介 　　SD2431ALPI是一種具有內(nèi)置WIFI網(wǎng)絡(luò)校時(shí)電路、晶振、I2C串行接口的高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊，MCU可使用該接口通過(guò)6位地址來(lái)尋址讀寫片內(nèi)64字節(jié)的數(shù)據(jù)，還可以通過(guò)該接口來(lái)收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。該模塊內(nèi)置充電電池，在電池充滿電的情況下可保證內(nèi)部時(shí)鐘運(yùn)行時(shí)間超過(guò)半年，累計(jì)電量超過(guò)550mAh，電池使用壽命為5～8年。 　　1.2 SD2431ALPI硬件實(shí)現(xiàn) 　　(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(shí)鐘功能 　　MCU通過(guò)I2C接口讀取SD2431ALPI內(nèi)部實(shí)時(shí)時(shí)鐘數(shù)據(jù)。SD2431ALPI在無(wú)網(wǎng)絡(luò)校時(shí)的情況下，時(shí)鐘精度為±5ppm(在25±1℃下)，即年誤差小于2.5分鐘;SD2431ALPI在有網(wǎng)絡(luò)的情況下，可通過(guò)內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)校時(shí)功能，保證時(shí)鐘誤差為100ms，能滿足一些對(duì)時(shí)鐘精度要求較高且不希望人工校時(shí)的場(chǎng)合;建議每天對(duì)SD2431ALPI進(jìn)行一次網(wǎng)絡(luò)校時(shí)。 　　SD2431ALPI通過(guò)連接香港天文臺(tái)服務(wù)器Daytime端口獲得標(biāo)準(zhǔn)UTC時(shí)間。本模塊的Daytime服務(wù)是基于TCP的應(yīng)用，服務(wù)器在TCP端口號(hào)13偵聽，一旦有連接建立就返回ASCII形式的日期和時(shí)間數(shù)據(jù)，在傳送完之后關(guān)閉連接。SD2431ALPI收到時(shí)間數(shù)據(jù)之后檢測(cè)字符串是否有“UTC”以判斷時(shí)間格式是否準(zhǔn)確。然后將時(shí)間信息轉(zhuǎn)換成RTC芯片識(shí)別的格式對(duì)SD2431ALPI內(nèi)部時(shí)間進(jìn)行校正。 　　2 SD2431ALPI的軟件設(shè)計(jì) 　　2.1 SD2431ALPI配置指令 　　開啟I2C總線之后，首先打開WIFI模塊的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能(SD2431ALPI內(nèi)部無(wú)線網(wǎng)絡(luò)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(wú)線接入點(diǎn)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(wǎng)絡(luò)連接指令信息。配置指令如圖3所示。 　　識(shí)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(wú)線的傳輸協(xié)議類型。與網(wǎng)絡(luò)連接的配置類似，配置指令如圖4所示。 　　傳輸?shù)母袷绞窍葌鲄f(xié)議類型(UDP/TCP)，再傳輸IP地址， 傳輸端口號(hào)。只有網(wǎng)絡(luò)傳輸配置的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型(UDP/TCP)與IP地址需要使用引號(hào)引起來(lái)，而端口號(hào)不需要使用引號(hào)。傳輸方式、IP地址、端口號(hào)需要使用逗號(hào)隔開。例如：“TCP”，“172.27.35.4”，8080，即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型為：TCP協(xié)議，IP地址為：172.27.35.4，傳輸端口號(hào)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。

　　繼數(shù)代定制型臺(tái)式儀器儀表之后，技術(shù)的發(fā)展繼續(xù)朝著更靈活、軟件控制以及尺寸更小的模塊化儀器儀表方向前進(jìn)。然而，降低功耗以實(shí)現(xiàn)噪聲和測(cè)量精度目標(biāo)依然極具挑戰(zhàn)。 　　本文引用地址： 　　移動(dòng)性的實(shí)現(xiàn)是擯棄臺(tái)式儀器儀表的一個(gè)因素。基于定制和機(jī)架的大型系統(tǒng)從物流角度來(lái)講有局限性。將工作柜/桌面設(shè)備分拆成較小的節(jié)點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)自定義配置，并針對(duì)測(cè)試站點(diǎn)或?qū)ο蟮沫h(huán)境和尺寸優(yōu)化儀器儀表。通過(guò)將測(cè)量?jī)x器儀表拆分成較小的節(jié)點(diǎn)可以改善移動(dòng)性，并減少接線和安裝麻煩。與本地移動(dòng)儀器儀表的接線連接比部署長(zhǎng)線纜回到中央機(jī)架或臺(tái)式儀器儀表容易。花在驗(yàn)證接線和更正錯(cuò)誤接線上的時(shí)間也能節(jié)省下來(lái)。尺寸的變化暫且不論，對(duì) 測(cè)試性能、確定性以及精度的要求依然存在。 　　應(yīng)用領(lǐng)域 　　高動(dòng)態(tài)范圍的模塊化平臺(tái)儀器儀表是二十一世紀(jì)測(cè)量設(shè)備的基本要求。儀器儀表為各式各樣專業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)一步創(chuàng)新、研究和開發(fā)提供了所需的測(cè)量能力。 　　? 材料科學(xué)研發(fā)領(lǐng)域的測(cè)試，從風(fēng)車葉片的結(jié)構(gòu)分析到渦輪機(jī)的程度、維護(hù)保養(yǎng)和電氣輸出。 　　? 測(cè)量應(yīng)力/壓電傳感器的輸出、調(diào)理電壓并實(shí)現(xiàn)量化分析以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)和材料開發(fā)，同時(shí)提供無(wú)干擾的清晰測(cè)量。 　　? 汽車座艙噪聲測(cè)量。原型開發(fā)期間對(duì)座艙內(nèi)的麥克風(fēng)輸出進(jìn)行數(shù)字化，實(shí)現(xiàn)更快速、更的控制環(huán)路，工廠生產(chǎn)吞吐率。 　　? 電氣測(cè)試： 　　? 音頻測(cè)量，針對(duì)語(yǔ)音控制和操作開發(fā)高級(jí)麥克風(fēng)模塊和揚(yáng)聲器。 　　? 參數(shù)測(cè)量精度和速度與測(cè)試成本有關(guān)的無(wú)源和有源電子器件中ATE內(nèi)的電氣測(cè)試。zyclxmzsw