zyclxmzsw 　　張亞鋒(1993-)，男，工程師，研究方向：無線網(wǎng)絡通信系統(tǒng)和時間服務器。 　　摘要：本文主要介紹了WIFI模塊在儀器儀表中的應用。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。該設計使得工業(yè)測量更加智能和便捷。 　　引言 　　無線網(wǎng)絡已經(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)絡的情況下，可通過內(nèi)部的網(wǎng)絡校時功能，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)絡校時。 　　SD2431ALPI通過連接香港天文臺服務器Daytime端口獲得標準UTC時間。本模塊的Daytime服務是基于TCP的應用，服務器在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)絡傳輸功能(SD2431ALPI內(nèi)部無線網(wǎng)絡功能的器件地址是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)絡傳輸配置的網(wǎng)絡協(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。

　　測試儀器儀表的選擇很重要，能夠正確有效的選擇測試儀器儀表，對于提高我們對測試儀器儀表的利用率有很大影響。那么，究竟選擇測試儀器儀表的指標有哪些呢？下面我們以示波器為例來做介紹。 　　提到數(shù)字示波器，很多用戶可能都知道它的一些傳統(tǒng)指標，比如帶寬，采樣率，存儲深度等等，在選型的時候根據(jù)指標比數(shù)大小，以為數(shù)大的就比數(shù)小的好其實不然!要想真正了解數(shù)字示波器，就必須深入洞察隱藏在標稱的指標背后產(chǎn)品的真正性能和質(zhì)量，就像有不少消費者在選購數(shù)碼相機的時候往往很在意像素數(shù)，其實除了這個數(shù)之外，還有很多(更)重要的指標是需要我們考慮的。 可擴展性、支持的通信標準數(shù)量、測試精度、動態(tài)范圍和解調(diào)帶寬等參數(shù)都很重要。未來的基站可能向雙模和多模演進，很多都已經(jīng)具備多模功能，如GSM和WCDMA雙模，如果儀器支持的通信標準多，那么需采購儀器的品種和數(shù)量就大大減少。另外，隨著3G、LTE等技術的出現(xiàn)，對測試儀器儀表提出了更高的要求，高測試精度、大動態(tài)范圍和大解調(diào)帶寬的儀器就更加受到青睞。移動通信技術發(fā)展很快，目前中國還沒有大量商用3G，而LTE，作為WCDMA和TD-SCDMA的后續(xù)技術，已經(jīng)快推出原型機了。網(wǎng)絡運營商可能會加快新的技術的引入，這對基站和終端生產(chǎn)廠商確實是挑戰(zhàn)：他們現(xiàn)在購買的測試儀器儀表必須具備很好的擴展性，能方便地升級到未來技術，這樣才能更大限度保護廠商的投資。 　　比如，羅德與施瓦茨公司的信號源、信號分析儀和綜合測試儀都支持幾乎所有的通信標準，并在設計上考慮到了未來幾年的測試需要(常見的需求是解調(diào)帶寬)，對于新的通信標準，一般只需升級軟件就可以實現(xiàn)。 　　另外，示波器的帶寬、采樣率等都是示波器的常見參數(shù)。示波器帶寬由于制造與研發(fā)技術的發(fā)展，使示波器帶寬能夠得到修正和補償。但這些修正和補償未嘗都是好事一樁，有些客戶并不希望這些技術帶入到測試中去，他們更需要原始的測試數(shù)據(jù)，比如雷達實驗。目前泰克在1G～2G全系列示波器家族中，提供純硬件的示波器，示波器帶寬是真實的。泰克的前端技術可以保證將示波器的硬件前置放大器做的足夠好。采樣率是ADC的指標。捕獲率參數(shù)反映的是一個內(nèi)存管理的(是否能夠在保存的信號中找到所需的信號)的概念。泰克采用的是分段式管理，在信號跳變時保存信息。包括Inspector等方法。 　　現(xiàn)在電子工程師更加關心選購的儀器是否能真正解決測試中碰到的實際問題，解決問題才是示波器的真正價值所在，而不是羅列冷冰冰且并無太大實際意義的硬件指標。 　　選擇測試儀器儀表，要綜合以上各種因素來權衡考慮，所以說，對于測試儀器儀表的選擇上，也是有學問的。 　　測試儀器儀表的選擇很重要，能夠正確有效的選擇測試儀器儀表，對于提高我們對測試儀器儀表的利用率有很大影響。那么，究竟選擇測試儀器儀表的指標有哪些呢？下面我們以示波器為例來做介紹。 　　提到數(shù)字示波器，很多用戶可能都知道它的一些傳統(tǒng)指標，比如帶寬，采樣率，存儲深度等等，在選型的時候根據(jù)指標比數(shù)大小，以為數(shù)大的就比數(shù)小的好其實不然!要想真正了解數(shù)字示波器，就必須深入洞察隱藏在標稱的指標背后產(chǎn)品的真正性能和質(zhì)量，就像有不少消費者在選購數(shù)碼相機的時候往往很在意像素數(shù)，其實除了這個數(shù)之外，還有很多(更)重要的指標是需要我們考慮的。 　　可擴展性、支持的通信標準數(shù)量、測試精度、動態(tài)范圍和解調(diào)帶寬等參數(shù)都很重要。未來的基站可能向雙模和多模演進，很多都已經(jīng)具備多模功能，如GSM和WCDMA雙模，如果儀器支持的通信標準多，那么需采購儀器的品種和數(shù)量就大大減少。另外，隨著3G、LTE等技術的出現(xiàn)，對測試儀器儀表提出了更高的要求，高測試精度、大動態(tài)范圍和大解調(diào)帶寬的儀器就更加受到青睞。移動通信技術發(fā)展很快，目前中國還沒有大量商用3G，而LTE，作為WCDMA和TD-SCDMA的后續(xù)技術，已經(jīng)快推出原型機了。網(wǎng)絡運營商可能會加快新的技術的引入，這對基站和終端生產(chǎn)廠商確實是挑戰(zhàn)：他們現(xiàn)在購買的測試儀器儀表必須具備很好的擴展性，能方便地升級到未來技術，這樣才能更大限度保護廠商的投資。 　　比如，羅德與施瓦茨公司的信號源、信號分析儀和綜合測試儀都支持幾乎所有的通信標準，并在設計上考慮到了未來幾年的測試需要(常見的需求是解調(diào)帶寬)，對于新的通信標準，一般只需升級軟件就可以實現(xiàn)。 　　另外，示波器的帶寬、采樣率等都是示波器的常見參數(shù)。示波器帶寬由于制造與研發(fā)技術的發(fā)展，使示波器帶寬能夠得到修正和補償。但這些修正和補償未嘗都是好事一樁，有些客戶并不希望這些技術帶入到測試中去，他們更需要原始的測試數(shù)據(jù)，比如雷達實驗。目前泰克在1G～2G全系列示波器家族中，提供純硬件的示波器，示波器帶寬是真實的。泰克的前端技術可以保證將示波器的硬件前置放大器做的足夠好。采樣率是ADC的指標。捕獲率參數(shù)反映的是一個內(nèi)存管理的(是否能夠在保存的信號中找到所需的信號)的概念。泰克采用的是分段式管理，在信號跳變時保存信息。包括Inspector等方法。 　　現(xiàn)在電子工程師更加關心選購的儀器是否能真正解決測試中碰到的實際問題，解決問題才是示波器的真正價值所在，而不是羅列冷冰冰且并無太大實際意義的硬件指標。 　　選擇測試儀器儀表，要綜合以上各種因素來權衡考慮，所以說，對于測試儀器儀表的選擇上，也是有學問的。 zyclxmzsw