应用WLAN的嵌入式电子衡器数据传输系统设计

摘 要：文中基于WLAN进行了嵌入式电子衡器数据传输系统设计，主要给出了设计的模块部分数据传输系统。

关键词：WLAN；嵌入式；电子衡器；数据传输

中图分类号：TP312 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 08-0000-01

一、引言

在生产与贸易中，电子衡器设备作为一种重要的自动称重计量设备，它的优势在于其精准、工作效率高以及功能稳定可靠。近年来，计算机技术的发展较为快速，大量电子衡器的计算机控制得到越来越广泛的应用，其发展趋势将会是通过网络实现多个电子衡器之间的数据共享。因为一个生产系统的多个环节都会用到电子衡器，它的空间分布较为杂乱，这个时候就需要采用无线互联进行组网通信，有线网络则很难实现这一功能；而且，若依然使用旧的计算机进行网络控制，那么要达到效率高、成本低、可靠性强的要求就比较难了。而无线局域网的优势在于安装起来很方便快捷，使用起来也比较灵活，而且成本较低，容易扩展。如今无线局域网技术越来越成熟，嵌入式设备也越来越经济适用，因此该设备的无线互联已不再只是设想。

二、系统设计

（一）主要模块设计

数据的获取、发送和接收是电子衡器系统的主要三个部分。其数据获取是由串口实现的，串口逻辑“1”时则是空闲状态，若有数据，开始会产生一个起始位（一个比特时间的逻辑“0”状态），接着是需要传送的数据，该数据由最低位一个接一个的送出，同时传送结束用一个结束位（一个比特时间的逻辑“1”状态）来表示。所以，在程序通讯时进行串口查询可以采取一个循环方式，若状态出现改变，则说明数据开始被接收，若结束位是“1”状态，那么就表明已经完成数据接收了，返回查询串口，获取数据完成。

通过局域网对已经获取到的电子衡器数据进行发送，但是前提是它要有无线传输硬件设备，接着再建立一个无线网络来传送数据。对于无线传输硬件设备的设计，在电子衡器内部置入一个支持802.11无线协议的单片机。以对等模式拓扑结构来建立无线网络，这种结构的另一名称是无中心拓扑结构，在这种结构网络下要保证随便哪两个站点之间都可以直接进行信号传输，这种结构的网络通常用的是公用广播信道，所有站点都能对公用信道进行竞争。组网过程中首先要将无线传输设备的IP地址、默认网关、子网掩码以及通讯端口设置好。

要将计算机的无线网络设备和电子衡器的对等模式调成一样的环节是数据接收过程，与此同时网络要设置在同一个网段，将软件通讯端口设置为10101，使其自动循环等待数据连接。如果出现数据，接收会自动进行，并保存在某变量中，如果出现数据接收已完成的信息时，那么数据接收停止，就会进一步处理所存数据。

（二）数据传输系统

关于计算机，串口发送数据、保存数据、无线数据接收、数据加密解密等几个模块的开发使用的是.net平台。对于串口发送数据模块，第一步是定义构造函数SerialPort（）与串口参数，串口的初始化用的是InitSerialPort（），接着通过ComOpen（）来对串口打开与否进行判断，若没有打开，就将串口打开。ReadComBuff（）与WriteComStr（string writestr）函数表示的是串口读写。经研究分析可知，通过计算机对数据进行发送的速度比较快，相对而言单片机在数据处理方面就比较慢，若没有延时，这个过程很容易出现部分数据丢失。将Thread.Sleep（）定义为延时函数可以解决此问题。无线数据接收模块中IP与端口的绑定通过StartListening（）函数实现，等待接收。listener.Listen（100）侦听端口可接受100个连接。如果出现其他连接，可以建立一个socket对象来接受连接，等待数据的接收，将接收到的数据保存在DataSet对象中。

三、应用表现简析

采用无中心拓扑结构构建WLAN环境，通过支持802.11协议的单片机设计实现嵌入式电子衡器数据传输系统。系统对电子衡器串口（RS232）的称重数据可以自动连接并获取，其计量数据的获取是通过远程计算机与衡器设备在同一网段的联网来实现的，要使数据有效传输可添加信号增益器和定向天线在单片机发射端和客户机接受端。事实表明，基于局域网设计的嵌入式电子衡器数据传输系统在一千三百米的传输距离中系统能正常运行，达到了预想的效果。

参考文献：

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