基于Delphi的电子天平数据采集系统设计

1、基于Delphi的电子天平数据采集系统设计摘要：针对通过串口将称量数据发送到计算机中的电子天平系统，在计算机中用Delphi设计一个串口数据采集接口，通过该接口系统能够将数据实时显示，并能够将天平的重量数据保存至SQL数据库，从而实现了对重量数据进行数据管理的功能。关键词：DELPHI；电子天平；串口通信 0引言电子天平是实验中经常用到的一种实验设备，随着实验精度的提高和电子技术的发展，现在实验中越来越多地使用电子天平。在进行实验的过程中，常会遇到需要对重量数据实现自动采集、实时显示、换算、统计分析、溯源等问题。大部分电子天平除了本机的显示屏以外，还配有串行接口，通过此接口输出天平的工作状态及

2、实时的重量数据。因此可以通过对此端口的数据帧进行分析解读，得出天平的工作状态和重量数据信息等。这就需要在上位机中设计相应的串口通信程序，用来解读电子天平的数据信息。为了使串口通信程序的界面具有友好人机接口、正确完善的功能，本文采用DELPHI 开发上位机通信界面, 实现电子天平重量数据的实时显示和记录。1. 电子天平 本设计采用的电子天平是北京联合科仪科技有限公司制造的梅特勒-托利多XS4001SX精密电子天平, 该天平的最大称量范围为4100.0 g，其灵敏度为0.01g，以6位十进制数的方式进行显示。该电子天平具有RS232通信功能,其串口的波特率可通过电子天平的界面进行设置，其默认的串口

3、波特率为9600，其串口的通信格式如下: RS232C 接口的规格接口类型： 符合 EIA RS-232C/DIN 66020 (CCITT V24/V.28) 的电压接口连接器： Sub-D，9 极，凹口工作方式： 全双工传输方式： 位-串行，异步传输代码： ASCII波特率： 600、1200、2400、4800、9600、19200、)（固件可选）位/奇偶校验： 7-位/偶，7-位/奇，7-位/无，8-位/无 （固件可选）停止位： 1 个停止位联络信号： 无，XON/XOFF，RTS/CTS （固件可选行尾： ， （固件可选）RS232串口数据通信接口： 针脚2： 天平发送线 (TxD)

4、 针脚 3： 天平接收线 (RxD)针脚 5： 接地信号 (GND) 针脚 7： 清除发送 （硬件联络信号）(CTS) 针脚 8： 请求发送 （硬件联络信号）(RTS)串口连接线的制作方法凹 凸电子天平 上位机 2 3 5 5 3 2绿 绿白 棕 棕 绿白 绿梅特勒电子天平串口设置方法外围设备设置：系统-外围设备-主机：设为“内置RS232”（波特率设置为9600pd） ，其它默认。数据发送格式：选择PM天平数据传输格式。数据发送方式：3/3页中设置：Continuous mode=on（Define）设置为自动发送所有值。数据重复发送时间：更新/sec设置为2秒。2. DELPHI的程序设计

5、DELPHI是由Borland公司推出的Delphi是全新的可视化编程环境，为我们提供了一种方便、快捷的Windows应用程序开发工具。它使用了MicrosoftWindows图形用户界面的许多先进特性和设计思想，采用了弹性可重复利用的完整的面向对象程序语言、当今世界上最快的编译器、最为领先的数据库技术。2.1 MSComm串行通信本设计采用了MSComm组件作为一个串行通讯控件接收梅特勒电子天平发送的数据帧，实现对串口设置、串口写、串口读等功能。程序员串口通讯编程，节省了很多时间。首先在Delphi中加入该控件：打开“Project-Add To Project-Components and

6、 Controls-Registered Activex Controls”（工程/部件/控件），然后选择控件：Microsoft Communication Control,version 6.0（Microsoft Comm Control 6.0）插入到当前的工程中。系统注册控件：开始-运行Regsvr32 C:WINDOWSsystem32Mscomm32.ocx，编程时MSComm 控件可以作为组件使用了。首先对MSComm 串口初始化，procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject); begin if MSComm1.PortOpen th

7、en MSComm1.PortOpen := false;/关闭串口 MSComm1.CommPort := 2;/设置端口2 MSComm1.InBufferSize := 256;/设置接收缓冲区为256个字节 MSComm1.OutBufferSize := 256;/设置发送缓冲区为256个字节 MSComm1.Settings := 9600,n,8,1;/9600波特率，无校验，8位数据位，1位停止位 MSComm1.InputLen := 0;/读取缓冲区全部内容(32个字节) MSComm1.InBufferCount := 0;/ 清除接收缓冲区 MSComm1.OutBuf

8、ferCount:=0;/ 清除发送缓冲区 MSComm1.RThreshold := 32;/设置接收32个字节产生OnComm 事件 MSComm1.InputMode := comInputModeBinary;/二进制方式 MSComm1.PortOpen := true;/打开端口 end;2.2 接收字符实时显示和上传SQL数据库 Delphi采用串口事件驱动接收字符串，一次性接收一个数据包（MSComm.Input），对数据包通过字符串函数Copy、Trim处理后，提取重量值。通过Timer1控件的Ontimer事件实时重量值。通过ADOQuery控件将数据上传至SQL数据库，按

9、实验室业务和标准进行数据的后续处理。具体实现代码如下：读取串口字符串procedure TForm_main.MSComm1Comm(Sender: TObject);begin case MSComm1.CommEvent of comEvReceive: begin get_weight := MSComm1.Input; end; end;end;提取重量值并实时显示procedure TForm_main.Timer1Timer(Sender: TObject);begin edit2.Value := trim(copy(get_weight,6,8);end;2.3 串行接口程序的流程框图针对所使用的电子天平，为了正确解读串口数据，我们提出了如图1所示的数据分析程序流程图:实时显示打开串口是否打开配置串口 提示连接失败 s错误 NY 接收数据 更新数据库数据后续处理 图1 串口解读程序流程图3.系统测试通过串口数据线将电子天平与计算机连接,在上位机运行所编写的接口程序实现重量的实时显示，若重量过载时将视为非法数据不能录入系统，对正常数据按业务流程进行恒重、平均、上传数据库等后续处理，便于以后对数据的溯源、统计分析。程序界面如下在：4.结束语本文设计的重量数据采集系统，与电子天平之间采用了最简单的无握手串口通讯