作者 張亞鋒 深圳市興威帆電子技術(shù)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(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)和時間服務(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連接無線路由器可以實現(xiàn)與APP或PC端的通信。在此局域網(wǎng)內(nèi)，通過軟件系統(tǒng)控制儀器儀表進行測量操作，并將測量數(shù)據(jù)實時返回端或PC端。該設(shè)計使得工業(yè)測量更加智能和便捷。 　　引言 　　無線網(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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，繪制時間頻率變化曲線，更好地對測試數(shù)據(jù)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(nèi)置WIFI網(wǎng)絡(luò)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(nèi)64字節(jié)的數(shù)據(jù)，還可以通過該接口來收發(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(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時鐘功能 　　MCU通過I2C接口讀取SD2431ALPI內(nèi)部實時時鐘數(shù)據(jù)。SD2431ALPI在無網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)的情況下，可通過內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)校時。 　　SD2431ALPI通過連接香港天文臺服務(wù)器Daytime端口獲得標準UTC時間。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13偵聽，一旦有連接建立就返回ASCII形式的日期和時間數(shù)據(jù)，在傳送完之后關(guān)閉連接。SD2431ALPI收到時間數(shù)據(jù)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(zhuǎn)換成RTC芯片識別的格式對SD2431ALPI內(nèi)部時間進行校正。 　　2 SD2431ALPI的軟件設(shè)計 　　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(wǎng)絡(luò)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(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。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(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。

　　【中國環(huán)保在線 市場行情】儀器儀表作為知識密集、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，是高端制造裝備的不可或缺重要組成部分。在 利好政策的助推下，尤其是工業(yè)4.0戰(zhàn)略的出現(xiàn)，儀器儀表行業(yè)展現(xiàn)出了一幅全新的發(fā)展藍圖。 　　政策東風持續(xù)加碼 儀器儀表行業(yè)藍圖再現(xiàn) 　　目前市場情況看，環(huán)境監(jiān)測儀器行業(yè)規(guī)模小，資產(chǎn)規(guī)模10億以上的企業(yè)占了行業(yè)銷售規(guī)模的40%，行業(yè)相對集中，特別是高端儀器一直被外資壟斷，國產(chǎn)PM 監(jiān)測儀器市場占有率僅為15%，未來高端儀器的進口替代空間大，行業(yè)并購成為趨勢。工業(yè)4.0戰(zhàn)略的出現(xiàn)，為我們展現(xiàn)了一幅全新的發(fā)展藍圖。 　　儀器儀表行業(yè)2015年預(yù)測 　　儀器儀表行業(yè)在2015年有20個小行業(yè)，規(guī)模以上企業(yè)4321家，共實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入9378億元，換算為產(chǎn)值近9500億元，未達到“十二五”規(guī)劃“行業(yè)產(chǎn)值達到或接近萬億”的預(yù)期。營收同比增幅6.2%，增幅本世紀以來新低。按 統(tǒng)計局 發(fā)布數(shù)據(jù)，2015年GDP增長6.9%，儀器儀表營收增幅也首次低于GDP增幅。 　　雖然年末與往常一樣翹尾，月產(chǎn)值再過千億，但翹尾力度已明顯低于往年。從小行業(yè)看，受水、土、氣等環(huán)境監(jiān)測類市場及制藥、食品等產(chǎn)業(yè)拉動，實驗分析儀器兩位數(shù)增幅13.86%，增長較快;工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)、電工及供應(yīng)類儀表、光學(xué)儀器同比增幅低于大行業(yè)。 　　全年利潤總額824億，增幅5.36%，低于主營收入增幅0.84個百分點，創(chuàng)歷年新低，但仍保持8-9%的主營收入利潤率。 　　利潤占比較大的工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)同比負增長拉低整個行業(yè);雖電工及供應(yīng)類儀表、實驗分析儀器兩位數(shù)增幅，由于占比不大不足以抵消下行影響。 　　從經(jīng)濟類型上看，民營企業(yè)依然是行業(yè)發(fā)展的中堅力量，三資企業(yè)15年首次出現(xiàn)營收、利潤同比的雙雙負增長。此外，全行業(yè)虧損企業(yè)數(shù)從年初的1307家下降到526家，虧損面逐步收窄。 　　2016年預(yù)判，因需求疲軟集中在兩個領(lǐng)域：一是與傳統(tǒng)流程工業(yè)關(guān)系密切的工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)，二是受房地產(chǎn)業(yè)影響的電工及供應(yīng)類儀表，二者約占全行業(yè)產(chǎn)銷的50%左右。同時，新興產(chǎn)業(yè)的儀器儀表需求尚未成熟，因此，預(yù)計2016年全行業(yè)維持個位數(shù)增長。 　　目前儀器儀表行業(yè)的狀況 　　近幾年 提出“兩化融合”，這是我國裝備制造業(yè)實現(xiàn)升級的重要舉措，也是我國從裝備制造大國向制造強國發(fā)展的重要途徑?！皟苫诤稀敝兴枰男畔⒍际莵碜杂诘讓拥难b備，因此對設(shè)備自動化和生產(chǎn)線自動化提出了很大的需求。 出臺的十大振興規(guī)劃中，紡織、輕工業(yè)、鋼鐵、船舶等都提到了設(shè)備對自動化和智能化的要求。儀器儀表作為知識密集、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，是多學(xué)科的綜合體，是高端制造裝備的不可或缺重要組成部分。 　　另一方面，隨著 對民生關(guān)注的大大提高，一些與民生相關(guān)的需求也提到日程上來。例如對食品、藥品、突發(fā)事故的檢測報警、環(huán)境和氣候監(jiān)測等相關(guān)的儀器儀表的要求源源不斷的出現(xiàn)，可以說抓住一個問題就能在激烈的競爭中贏得一片市場，這就需要儀器企業(yè)多加強民生意識，不斷挖掘近在咫尺的市場潛力，讓高科技儀器真正造福于社會。我國儀器儀表工業(yè)在起步比較晚的情況下，經(jīng)過20年不懈的努力，成為常用儀器儀表的生產(chǎn)大國，市場銷售的呢額屢創(chuàng)新高，研發(fā)和生產(chǎn)體系也日益健全。經(jīng)過飛速發(fā)展，我國的儀器儀表市場競爭格局悄然發(fā)生改變。目前，變送器、執(zhí)行器、測繪儀器、金屬材料試驗機等產(chǎn)品的產(chǎn)量居世界前列，實驗分析儀器等中產(chǎn)品的市場占有率不斷上升，行業(yè)技術(shù)上總體已達到的中等國際水平，少數(shù)產(chǎn)品接近或達到當前較高國際水平。 　　隨著節(jié)能降耗、減少排放和低碳經(jīng)濟成為 長期國策，出現(xiàn)了一批高速發(fā)展的新型產(chǎn)業(yè)。例如風電、核電、智能電網(wǎng)、高速列車和軌道交通等，這些產(chǎn)業(yè)對儀器儀表來說都是巨大的市場增長點。在風電領(lǐng)域， 將按照融入大電網(wǎng)，建設(shè)大基地的要求，力爭用10多年時間形成幾個上千萬千瓦級的風電基地，風電總裝機容量的目標從原規(guī)劃的2020年達到3000萬千瓦已經(jīng)至如今的1億千瓦。這些領(lǐng)域的政策調(diào)整將使一部分儀器儀表行業(yè)傳統(tǒng)的市場需求有所減少，提醒各方對市場的重新認知和定位。 　　儀器儀表行業(yè)未來的發(fā)展方向 　　《2015-2020年中國儀器儀表用零件行業(yè)發(fā)展分析及投資潛力研究報告》顯示，就2015年市場交易份額來看，儀表行業(yè)細分產(chǎn)品比重較大的仍然是專用儀表，主要集中在實驗儀表和分析儀表。就分析儀表來看，目前需求量不僅在日常生活方面、工業(yè)方面也獲得了增長，需求量大造就了其2016年發(fā)展較為穩(wěn)定，仍然是整個行業(yè)穩(wěn)定的市場。而近幾年由于實驗和分析方面的應(yīng)用也開始日益增大，尤其是在實驗過程中計量儀表領(lǐng)域，有著充足的發(fā)展空間。2015年霧霾的影響也造就了環(huán)境監(jiān)測專用儀器儀表的市場增大，環(huán)境保護問題也成為了2016年主要針對問題之一。上市企業(yè)類似于金卡股份、川儀股份，在其原有主營燃氣表、水表業(yè)務(wù)同時也轉(zhuǎn)型拓展環(huán)境監(jiān)測業(yè)務(wù)。 　　如今約1/3高端儀器仍依賴于進口；另有1/3儀器的國產(chǎn)品與進口品的水平已完全相當。提高行業(yè)整體競爭力，繼續(xù)縮短我國儀器技術(shù)與國外先進技術(shù)水平的差距需要政府的統(tǒng)籌與扶持。 　　政府統(tǒng)籌規(guī)劃。國產(chǎn)科學(xué)儀器由政府部門歸口管理，統(tǒng)籌制訂規(guī)劃，支持以骨干企業(yè)為龍頭，以產(chǎn)、學(xué)、研、用相結(jié)合，建立 級技術(shù)中心，重點解決制造工藝、關(guān)鍵零部件、精密加工、軟件開發(fā)、行業(yè)標準等主要問題，現(xiàn)有產(chǎn)品的技術(shù)水平和應(yīng)用能力。 　　相關(guān)政策扶持。根據(jù)實際需要鼓勵應(yīng)用國產(chǎn)儀器，建立首臺示范項目。探索內(nèi)外資企業(yè)聯(lián)合投標，國產(chǎn)儀器與外資技術(shù)配套等方式達到“市場換技術(shù)”的效果。相關(guān)政府部門應(yīng)給國產(chǎn)檢測儀器足夠的話語權(quán)，提供推介、展示的平臺。 　　隨著政策的東風，國產(chǎn)儀器的發(fā)展勢必更加迅速、寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來，相信這種夾縫中發(fā)展的荊棘之路將成為國產(chǎn)儀器騰飛的動力。 　　(原標題：工業(yè)4.0戰(zhàn)略為儀器儀表行業(yè)展現(xiàn)發(fā)展新藍圖 )