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(shí)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(jìn)行測量操作，并將測量數(shù)據(jù)實(shí)時返回端或PC端。該設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)可以在PC端或移動端通過軟件遠(yuǎn)程控制頻率計(jì)進(jìn)行測量，實(shí)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(jìn)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(shí)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(yùn)行時間超過半年，累計(jì)電量超過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時鐘功能 　　MCU通過I2C接口讀取SD2431ALPI內(nèi)部實(shí)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)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(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(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。

　　儀器信息網(wǎng)訊 近日，看到某市糧油質(zhì)量監(jiān)測中心稻谷及糧油產(chǎn)品質(zhì)量檢測設(shè)備采購進(jìn)口產(chǎn)品公示，其中對只采購一臺微波消解儀的情況下，專家對其國產(chǎn)設(shè)備的論證耐人尋味。 　　大家知道，隨著我國自主創(chuàng)新步伐的加快，國產(chǎn)化政策導(dǎo)向以及科技進(jìn)步對儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展產(chǎn)生巨大推動作用，科技成果產(chǎn)業(yè)化，企業(yè)自主創(chuàng)新推進(jìn)，極大地國產(chǎn)儀器設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)和產(chǎn)品質(zhì)量。僅從近年來在北京市科委的政策支持下，在原北京出入境檢驗(yàn)檢疫局主持開展的國產(chǎn)檢測儀器設(shè)備驗(yàn)證與綜合評價(jià)的項(xiàng)目的進(jìn)展情況，充分體現(xiàn)出今天我國科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展的巨大進(jìn)步。在剛剛結(jié)束的第十六屆中國國際科學(xué)儀器及實(shí)驗(yàn)室裝備展覽會(CISILE 　　2018)上，國產(chǎn)檢測儀器設(shè)備驗(yàn)證與綜合評價(jià)成果展示專區(qū)里，22臺國產(chǎn)儀器設(shè)備經(jīng)過驗(yàn)評，得到實(shí)驗(yàn)室及評審專家的一致認(rèn)可，參加驗(yàn)評的產(chǎn)品中，既有實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測的原子吸收光譜、紫外分光光度計(jì)、氣相、液相色譜等分析儀器，也有實(shí)驗(yàn)室電化學(xué)儀器，樣品前處理設(shè)備，還有近年引起市場關(guān)注的現(xiàn)場檢測儀器、便攜儀器及快檢設(shè)備，當(dāng)然也包括本次招標(biāo)項(xiàng)目中的微波消解儀。 　　“國產(chǎn)儀器設(shè)備驗(yàn)證與綜合評價(jià)”專項(xiàng)旨在帶動檢測儀器設(shè)備系統(tǒng)集成創(chuàng)新,有效我國檢測儀器設(shè)備行業(yè)整體創(chuàng)新水平與自我裝備能力。通過驗(yàn)證摸清國產(chǎn)儀器真實(shí)性能品質(zhì)水平，給出權(quán)威評價(jià)，從而助推開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、質(zhì)量穩(wěn)定可靠的國產(chǎn)檢測儀器設(shè)備，進(jìn)一步促進(jìn)國產(chǎn)儀器設(shè)備發(fā)展,國產(chǎn)儀器研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化水平。 　　值得關(guān)注的是，通過驗(yàn)評不僅有利推動國產(chǎn)儀器設(shè)備市場運(yùn)作能力，更重要的是吸引一大批重要的實(shí)驗(yàn)室和檢測機(jī)構(gòu)帶頭采購國產(chǎn)設(shè)備，僅北京出入境檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心率先采購了吉天、普析、屹堯、海光等參評企業(yè)的共10臺儀器設(shè)備，用實(shí)際行動力證和支持驗(yàn)評儀器。 　　當(dāng)然在科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，我們?nèi)悦媾R很多問題和差距。自主創(chuàng)新能力依然薄弱，雖然近年來國產(chǎn)儀器技術(shù)水平較大，但在一些高端產(chǎn)品和核心技術(shù)等方面依賴進(jìn)口，有些技術(shù)仍在拉大了與國際先進(jìn)水平的差距，尤其是在一些新興產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域，差距更為明顯。特別是以實(shí)驗(yàn)分析、精密光學(xué)儀器為代表的高技術(shù)、高附加值產(chǎn)品進(jìn)口數(shù)量長期高居不下。國產(chǎn)儀器缺乏應(yīng)用研究，特別是難于在省以上和重點(diǎn)科研機(jī)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室推廣應(yīng)用。 　　同時我們也看到由于社會各界對國產(chǎn)裝備的認(rèn)識仍停留在原有印象中，沒有看到儀器設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展成果和進(jìn)步，仍然采取傳統(tǒng)思維方式評價(jià)國產(chǎn)裝備，這些也提醒我們的企業(yè)和行業(yè)組織，加大對先進(jìn)、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品技術(shù)宣傳推廣力度，國產(chǎn)儀器設(shè)備的品牌建設(shè)。 　　為改變國產(chǎn)科學(xué)儀器“推廣難、信任難”的問題，中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會聯(lián)合儀器信息網(wǎng)、我要測網(wǎng)等單位，于2016年舉辦了以“實(shí)驗(yàn)室常用設(shè)備——國產(chǎn)樣品前處理設(shè)備”為主題的第二屆“國產(chǎn)好儀器”活動。本著“用戶說好才是真的好”原則，活動對一批國產(chǎn)微波消解儀器生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了實(shí)地調(diào)研，并深入使用單位，現(xiàn)場收集、調(diào)研入圍儀器的真實(shí)使用狀況。調(diào)研結(jié)果顯示，國產(chǎn)微波消解儀經(jīng)過二三十年的發(fā)展，產(chǎn)品與技術(shù)已經(jīng)脫胎換骨，可以與進(jìn)口產(chǎn)品媲美。99%以上用戶表示國產(chǎn)儀器能夠滿足實(shí)際工作需求，90%以上用戶對國產(chǎn)儀器的質(zhì)量表示滿意。 　　以本次招標(biāo)為例，專家提出的問題，很多都是多年以前的現(xiàn)象。微波消解、固相萃取等前處理儀器，國內(nèi)有些廠家專注于此近二十年，采用先進(jìn)的ERP管理系統(tǒng)和現(xiàn)代生產(chǎn)工藝，品控方面已經(jīng)達(dá)到甚至部分超越了外資品牌，產(chǎn)品已被國際主流廠商應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室所采用?！皣a(chǎn)檢測儀器驗(yàn)證與綜合評價(jià)”和“國產(chǎn)好儀器”等項(xiàng)目的開展，也印證了其性能品質(zhì)已達(dá)到國際水平，實(shí)在沒有再迷信進(jìn)口品牌的必要了。 　　根據(jù)我們掌握的情況，微波消解是原子吸收、等離子體發(fā)射光譜和等離子體質(zhì)譜等無機(jī)分析儀器的樣品前處理設(shè)備，這些無機(jī)分析儀器在全球市場占主導(dǎo)地位的三家公司PerkinElmer、安捷倫和賽默飛世爾，其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室中的確都已經(jīng)有中國產(chǎn)品牌的微波消解儀在使用。目前國產(chǎn)品牌微波消解產(chǎn)品已經(jīng)在北京、天津、上海和江蘇等出入境檢驗(yàn)檢疫局取得了應(yīng)用，并贏得了好評。 　　通過本次事件，我們真誠希望社會各界，更多關(guān)注我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，有黨中央治國理正的戰(zhàn)略方針指引，有我們儀器儀表制造業(yè)企業(yè)不斷的拼搏努力，有廣大國產(chǎn)儀器儀表用戶和粉絲的支持理解，不遠(yuǎn)的將來，更多的國產(chǎn)儀器儀表裝備進(jìn)入市場，為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)揮更大的作用。 　　中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會 　　2018年5月