基于RS-232接口的检测仪器程控软件应用分析

韩强 李冰 刘耀先

（1.东莞出入境检验检疫局 广东东莞 523071 ；2.哈尔滨工业大学 黑龙江哈尔滨 150001）

1 引言

在工程测试中需要使用多台仪器进行复杂重复性操作，手工测量大量数据需要相当大的人力和时间，很难满足测量速度和精度上的要求。通过 RS-232接口能够将一系列程控仪器与计算机组建成自动测试系统，这样，计算机就可以对程控仪器进行自动控制，无需人工介入，减小了人为误差，不仅使复杂的测试变得简单轻松，还大大缩短了产品开发周期和人力耗费，提高了生产效率。

2 硬件组成

本文以安捷伦公司34970A数据采集器配34901A采集模块为例，采用9芯RS-232接口与计算机进行通讯，实现数据采集。

2.1 RS-232标准接口介绍

目前，RS-232是PC与通信工业中应用最广泛的一种串行接口，RS代表推荐标准，232是标识号。RS-232采取不平衡传输方式，即单端通信。一个完整的RS-232接口有22根线，采用标准的25芯插头座。除此之外，目前广泛应用的还有一种9芯的RS-232接口。它们的外观都是一个D形，对接的两个接口又分为针式和孔式两种。

RS-232标准中定义了逻辑1和逻辑0电压级数，以及标准的传输速率和连接器类型。信号大小在正的和负的3～15 V之间。RS-232规定接近0的电平是无效的，逻辑1规定为负电平，有效负电平的信号状态称为传号(Marking)，它的功能意义为OFF；逻辑0规定为正电平，有效正电平的信号状态称为空号(Spacing)，它的功能意义为ON。

在RS-232标准中规定的设备可以分为数据终端设备(DTE)和数据通信设备(DCE)两类，这种分类定义了不同的线路用来发送和接收信号。一般来说，计算机和终端设备有DTE连接器，调制解调器和打印机有DCE连接器。

2.2 数据采集器

美国安捷伦公司 Aligent34970A数据采集器,配 34901A模块。该采集器可配置成20～120通道,6位半分辨率,0.004%基本直流精度,250通道/秒扫描速率,50000个读数储存,可测量交直流电流、电阻、频率、温度和周期,以及由热电偶和热电阻提供的温度，直流和交流电压,内置GPIB和RS-232接口。

2.2.1 设备与计算机的连接

将RS-232连接总线将计算机的COM接口和Agilent 34970A数据采集仪的RS-232口进行连接。

2.2.2 Agilent 34970A数据采集仪的通讯设置。

（1）打开电源开关按钮，按“Shift”按钮，再按“Interface”按钮，再通过调节“选择”旋钮，直到显示屏上出现RS-232方式。

（2）再按“Interface”按钮（表示确定并继续设置），再通过调节“选择”旋扭，进行通讯参数设置：19200 BAUD；EVEN,7 BITS；RTS/CTS完成设置准备。

3 Aligent Connection Expert软件设置

Aligent Connection Expert软件包括在美国Aligent公司推出的Aligent I/O libraries Suit免费软件中。安装后在电脑桌面上形成Aligent IO Control图标，单击图标即可运行软件。

点击图1中Change properties按钮（右下红色圈处），即可弹出图2对话框进行通讯数据设置（参数设置：波特率19200，奇偶校验EVEN,数据位数7，流控制方法RTS/CTS,服务请求DSR,）。

通讯数据设置完成后，点击OK键返回图1对话框。点击图1中Add interface按钮（右上红色圈处）进行数据采集器检测（图3），连接数据采集器（图4）。

4 通讯测试

点击图4中INTERACTIVE IO（红色圈处）即可弹出图5对话框进行通讯测试，完成连接。首先通过图5对话框Connect目录下的Connect功能配置连接方式，如图5所示。将其改写为ASRL3:INSTR。点击OK后会自动连接仪器，并会显示连接状态是否正常。在正常连接的情况下发送*IDN?命令会返回仪器编号，如下所示：

-> *IDN?

<- HEWLETT-PACKARD,34970A,0,13-2-2«x0D»

在图5中显示的是连接Agilent 34970A数据采集仪后，在“Command”文本框中输入“*IDN?”并按“Send &.Read”键后的情形。

根据仪器程控代码，分别输入到Command文本框内，按“Send Command”(它只适应于只发送命令而不需要仪器返回信息的命令:例如*RST)、“Read Response”(它只适应于需要仪器返回信息的命令:例如READ?)“Send &.Read”(它适应于发送命令而需要仪器返回信息的命令:例如*IDN?) 键即可达到检测仪器程控功能的目的。

如果你输入的仪器程控代码不正确或不符合SCPI(Standard Commands for Programmable Instruments)编程语言要求，“Stop”框的信息以红色显示，此时按“SYST:ERR?”键，错误代码信息和解释信息就会在界面下面显示出来，这样就能很快定位错误并得到排除，收到事半功倍的效果。

“Device Clear”键用来发送设备清除命令，主要实现4个功能:(1)用来停止进行中的测量；(2)仪器在收到设备清除命令时，仪器的状态暂存器，出错暂存器和所用的配置状态都不会改变；(3)清除仪器内的输入和输出缓冲器；(4)准备好接受新的命令字符。“Read STB”键相当于发送*STB? 命令，读状态字节查询，用于读取器件的状态字节。“Clear History”键清除在界面下面显示信息。“Options”键用于设置超时时间和SCPI 命令语法终止字符。

在这里应引起读者注意的是按“Send &.Read”键时，“Command”文本框中有没有仪器程控代码，要根据被程控的仪器来定。例如Fluke 8840A等仪器，读取测量数据时，不需要发仪器程控代码，即“command”文本框中不应有任何宇符，否则就会显示错误信息。

5 结束语

虽然目前大多数设备都具备采集参数的能力，但可靠性低，扩展性弱，且仍然需要人工逐个查看各设备参数或磁盘备份等。本文针对RS-232接口标准的特点，利用安捷伦Aligent Connection Expert软件对检测仪器的程控功能，对检测仪器设备进行控制。实验证明，该方法方便、快捷、简单，很大程度上克服了传统人工采集数据的实时性差、工作效率低、准确率不能保障等缺点，且本文中的数据采集流程适用于电流、电压、温湿度等数据的采集，扩充性良好。

[1] Agilent Technologies，Agilent IO Libraries Suite 15.0 Help [Z]

[2] Agilent Technologies, Agilent 34970A数据采集/开关单元用户指南[M]

[3] 崔宏敏，黄战武，何惠森．基于RS 232接口标准的SMT数据采集技术[J].《现代电子技术》2010年03期

[4] 王节旺．利用Agilent Connection Expert 软件检测仪器程控功能[J].《国外电子测量技术》 2008年第27卷第6期