便携式读数仪的开发

1引言

    单片机具有集成度高、处理功能强、可靠性高、系统结构简单、价格低廉等优点，广泛应用于智能仪器仪表、工业检测控制等方面。本文介绍了一种基于单片机的便携式读数仪的开发，它主要用于某型分布式网络测控系统的读数仪，该读数仪体积很小，可以取代工控机或PC机作为上位机方便的带到现场，通过自身面板上的键盘向测控系统发布命令，以及读取测得的数据用自带的LCD显示。

2便携式读数仪介绍

    该便携式读数仪是为某型分布式网络测控系统而开发的。过去，在现场为了调试该分布式网络测控单元，必须携带装有该系统配套软件的笔记本电脑等到现场，利用串口采集该系统测得的数据，在PC机上显示。由于笔记本体积偏大，这样带来了很大的不便。新开发的该便携式读数仪是基于RS485通讯协议的便携式仪器，它自带LCD显示器，键盘。并且采用干电池和外接电源供电两种工作方式，体积还不超过普通万用表，能方便携带到现场对系统进行调试.

3系统的设计

    该便携式读数仪的设计包括硬件和软件两个部分。

3.1系统的硬件组成

    系统硬件主要包括AT8952单片机模块，电源管理模块，通讯模块，键盘和显示器模块等组成.系统的硬件结构框图如图1所示。

    为了能够作为类似U盘的存储器，实现存储分布式网路测控系统测得数据的目的，该读数仪必须扩展外部存储器，考虑到体积方面的原因，因此采用基于户c总线的AT24C02采用它只需要两根线，与单片机接口方便.AT24C倪与单片机接口如图2所示.

    键盘采用4xs的行列式键盘，设置有0一F共16个数字键，以及寻找站号，发送，取消，退格四个功能键.其中，寻找站号键用于搜索与读数仪连接的测控模块的站号，以便控制相应的模块。发送按键用于输入了控制码后将输入的控制码发送出去，取消键用于取消刚才输入的全部控制码，退格键用于输入错误后取消一个发送码。16xZ的LCD显示器用于实时显示输入的控制码，并且在读入测得的数据后显示.

    电源管理模块主要是完成电池供电和外接电源供电的转换，当接外接电源时，通过外接十gV电源对系统供电，并且对仪器内的可充电电池充电。当外接电源断电时.自动切换成内部的电池供电.由于采用低功耗设计，所以内部电池完全能保证系统可靠工作。为了防止电源不足引起读数的错误，系统还设置有电源监测系统，当系统电源不足时用LCD提示.

    由于整个系统主要是作为上位机对某分布式网络测控系统发送命令以及接收来自测控单元传来的数据的，因此通讯模块是整个系统的核心。由于RS485通讯协议相对RSZ犯传输距离远，可靠性高，并且为了与某分布式网络测控系统的RS485通讯协议配合。该读数仪的通讯采用RS485通讯，选用MAX485芯片作为电平转换芯片.通讯部分的硬件原理图如图3所示。