振弦式传感器电子标签管理系统的设计与实现

　　0 引 言

　　在土木工程中，经常要用振弦式传感器测量各种指标参数，包括拉力、压力、应力、位移等。而振弦式传感器因制造工艺所致，其产品性能参数离散性很大，每个传感器都必须单独标定，得出一组基本上是惟一的性能参数(重复的概率极低)。在使用时，必须分清每一个传感器及其所对应的测量值，然后将每个传感器的特性参数和测量值代人其标定公式进行计算，才能得到所需的物理量。如果所测传感器不是一个型号，则所用公式也不一样。

　　目前，在实际应用中，每个传感器的编号(ID号)写在一个套管上作为标签，然后将标签套在传感器引出的电缆上。测量人员在现场完成测量后，根据标签上的编号可以从产品出厂手册上查出该传感器的指标参数，即可进行物理量的计算。然而由于人为因素以及受周围施工环境的影响，传感器标签很容易磨损或丢失，这样就导致传感器因参数不可知(身份不明)而成为废品。为此，设计一个传感器电子标签管理系统，用存储器充当电子标签，将传感器编号(ID)和相关参数固化在存储器中，然后将存储器置入传感器内部。这样，即使外套标签丢失或磨损，依然可以利用手持设备从电子标签中读出传感器编号和参数，从而解决了应用中的这一难题。

　　1 设计与实现

　　1.1 系统构成与工作原理

　　系统主要由四部分组成：后台计算机(上位机)、通信电路、前台单片机(下位机)和存储器(电子标签)，见图1。其工作流程为：

　　(1)传感器参数的录入。PC机进入“电子标签管理系统”环境，接收键盘键入的传感器参数数据，并将数据存人数据库中。完成传感器参数的录入功能。

　　(2)PC机与单片机串行通信。通过通信电路中的MAX232电平转换器实现。RS 232电平与TTL电平之间的转换，通过自定通信协议实现通信数据传输格式的一致，完成PC机与单片机之间的通信任务。

　　(3)存储器的数据读写。单片机与存储芯片之间采用I2C总线连接。单片机可将从PC机接收到的传感器数据通过I2C总线写入存储器芯片，完成电子标签的制作工作;还可能把存到存储器芯片中的数据读出并回传给PC机，完成电子标签的读出与检验。

　　1.2 后台PC机程序设计

　　“电子标签管理系统”是以传感器参数为应用对象，结合当前和未来管理的发展需求进行设计的。系统的后台采用目前流行的面向对象编程语言Visual C++6.0开发，并挂接Access数据库。厂家除了可以为每个传感器制作电子标签外，还可以对出厂产品进行信息管理，包括产品的查询、品种的增加、删除，每日或每月的产量统计等。程序主要由用户登录界面、文件、基本信息管理、历史记录、用户管理、数据通信、帮助、退出等模块组成。程序功能结构图如图2所示。