1、1浅谈电子天平通讯接口计算机管理程序设计摘要：本文在分析电子天平通讯接口的条件下，给出电子天平和计算机通讯线缆连接方法，利用编程语言设计电子天平和计算机通讯接口程序，实现电子天平与计算机之间的双向数据传输，把称量信息输入计算机、进行数据处理和远程显示。 关键词：电子天平；通讯接口；计算机；程序设计 中图分类号： G354.46 文献标识码： A 文章编号： 随着传感器技术和微处理器技术的发展，高性能的电子天平相继产品化。例如:BS210S 型称量为 210g，读数精度为 0.1mg，BS21S 型的称量为 21g，读数精度为 0.01mg，属标准型精密天平;超微量天平的读数精度最高可达一亿分之
2、一克，比最佳的机械式微量分析天平高出 3 个数量级。电子天平最大特点是操作简单;测量快捷，数秒钟便可显示称量结果。它还具有多种功能，例如:自动故障检查、全自动校准功能、超载自动保护、RS-232 通讯接口等。 本设计在分析电子天平 RS-232 通讯接口的条件下，给出了电子天平和计算机通讯线缆连接方法，利用可视化编程语言 Delphi 7.0 设计了电子天平和计算机通讯接口程序，实现了电子天平与计算机之间的双向数据传输，把称量信息输入计算机、进行数据处理和远程显示等，构成了工程中的自动定量测试、存储系统，为实验室研究和科学研究提供方便2可靠的自动采集数据功能，测量结果能够更好地融入相关的测量系
3、统。 一、通讯接口连线设计 电子天平的数据接口采用 RS-232C 串行接口，通讯握手方式可设为硬件方式或软件方式，数据接口使用 25 引脚的 D-Sub Female 连接器;而计算机上一般有 RS-232 串行接口，采用 9 引脚的 D-Sub Male 连接器。根据电子天平和计算机通讯握手方式的要求，硬件方式需要有发送数据、接收数据和接地线，还要辅助数据线清除发送、数据终端准备才能实现;软件方式仅需要 TxD、RxD 和 GND 就可以通讯，所以选购 25 引脚的 D-Sub Male 连接器和 9 引脚的 D-Sub Female 连接器，各引脚之间按照图 1 所示接线方法连接，就可以
4、满足上述两种握手方式的要求，数据电缆的屏蔽线和两端连接器的金属外壳相连，就可以构成用于电子天平和计算机通讯的连接电缆，其中电子天平数据接口的 8 和 15 引脚可以连接一个远程按钮，用于远程控制电子天平的数据输出、校正等。 二、通讯控制命令 电子天平的通讯控制命令基本相同，但不同型号的电子天平还是有些差异，应根据电子天平的型号有所选择。电子天平的控制命令格式:Esc!CR LF，其 Hex 代码为:1B*0D0A，其中，!为控制字符，*为控制字符!所对应的 Hex 代码，控制字符及其功能如表 1 所示，例如:计算机请求电子天平发送数据，只要从计算机串口输出打印控制命令 EscPCR LF 的
5、Hex代码 1B 50 0D 0A 即可。 电子天平的功能命令格式:Esc%X_CR LF，其中，%X 为命令参数，另有功能命令及代码。计算机发送 Hex 代码，就可以相当于使用电子天平3上的 CAL 功能键。 若采用软件握手方式，必须采用 Xon/Xoff 协议4，而 Sarto-rius电子天平在采用 Xon/Xoff 协议上没有特殊的要求，只要在发送命令前发送 Xoff(Hex 代码 0x13)，而在传送命令结束之后发送 Xon(Hex 代码 0x11)，这样才能准确的传输命令和数据，所以在计算机中发送打印控制命令变为 Xoff EscPCR LF Xon，其 Hex 代码变为 13 1
6、B 50 0D 0A 11 即可，其他命令也可以类似的传输，以实现相应的功能。 三、安装 SPComm 通讯控件到 Delphi 系统 不论采用何种编程语言，实现串口通讯通常有几种方式:(a)利用Windows API 通讯函数，该方法使用面广，但编程专业化程度高而且比较复杂;(b)利用标准通讯函数，直接对串口进行操作，需要了解通讯接口硬件电路结构原理;(c)使用 Mi-crosoft 通讯控件 MSComm，或使用第三方通讯控件 SPComm、Cserial 等，该方法通用性强，开发难度较低。 本设计中使用 SPComm 通讯控件，先在 Delphi 系统中安 SPComm 控件。在 Del
7、phi 7.0 环境中，选 Component-InstallComponent 菜单，在Install Component 对话框中，Browse 到 SP-Comm.pas 文件，确定即可进行 Package 编译安装，SPComm 控件被安装到 Delphi 的 System 选项卡中。 建立 Delphi 工程文件，并申明全局变量用于接收数据、发送指令、显示结果:(a)接收数据数组，RecBuf:array1.22ofbyte;(b)发送数据数组，SendBuf:array1.6of byte;(c)接收数据的字符串，DataString:string。 4四、初始化并启动串口 选择通
8、信使用的串口，确定通信协议，即设置波特率、校验方式、数据位、停止位等属性，分别设置电子天平通讯接口和计算机串口的参数，确保它们的参数一致。 在编写基于串口的计算机通讯软件时，通常需要由计算机向电子天平发送命令和有关数据，以控制电子天平的操作，具体的操作指令应根据不同型号电子天平的相关指令。利用串口控件向电子天平发送数据 13 1B 50 0D 0A 11，电子天平执行打印命令，输出电子天平的测量结果。 五、接收电子天平串口数据 编写串口计算机通讯软件时，需由电子天平向计算机发送数据，以使计算机了解系统的测试数据或下位机运行状态，进而控制下位机的行为。不使用串口时，应及时关闭，释放系统资源，否则可能会影响系统的其它应用。 利用编程实现了电子天平和计算机通讯，以及工程中的自动定量测试、存储系统;通讯线缆设计和软件编程等方法也适用于基于串口通讯相关的领域，方便开发功能强大、实时性强的串口通信程序。
