一種用于數(shù)顯量具的數(shù)據(jù)采集及處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于數(shù)顯量具的數(shù)據(jù)采集及處理方法，采集器接收數(shù)顯量具的測量數(shù)據(jù)，將測量結(jié)果保存至通信結(jié)構(gòu)，按照規(guī)定的通信流程將測量結(jié)果上傳至上位機(jī)。其中，采集器采用中斷方式接收來自數(shù)顯量具的測量數(shù)據(jù)，將測量結(jié)果和測量單位分別保存至通信結(jié)構(gòu)中測量結(jié)果和測量單位處，運行在上位機(jī)和采集器中的軟件按照通信流程實現(xiàn)包含測量結(jié)果通信結(jié)構(gòu)的傳送。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明是一種用于數(shù)顯量具的數(shù)據(jù)采集及處理方法，屬于計量測試【技術(shù)領(lǐng)域】。 一種用于數(shù)顯量具的數(shù)據(jù)采集及處理方法
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前，制造執(zhí)行系統(tǒng)（Manufacturing Execute System, MES)在制造領(lǐng)域得到廣 泛應(yīng)用，作為車間制造信息管理系統(tǒng)，消除了管理計劃層和生產(chǎn)控制層的信息斷層，促進(jìn)了 生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的提高，然而其中檢測環(huán)節(jié)雖然部分使用數(shù)顯量具獲取測量數(shù)據(jù)，但 仍然采用手動方法錄入制造執(zhí)行系統(tǒng)，導(dǎo)致檢測過程效率低、可靠性差、成本居高不下等問 題，進(jìn)而影響產(chǎn)品的生產(chǎn)成本、周期和質(zhì)量。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003] 本發(fā)明正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點而設(shè)計提供了一種用于數(shù)顯量具的 數(shù)據(jù)采集及處理方法，其目的是將數(shù)顯量具的測量數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)街圃靾?zhí)行系統(tǒng)中，提高 了制造執(zhí)行系統(tǒng)檢測環(huán)節(jié)自動化程度，降低檢測成本，提高效率和質(zhì)量。
[0004] 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：
[0005] 該種用于數(shù)顯量具的數(shù)據(jù)采集及處理方法，其特征在于；該方法的步驟為：
[0006] 步驟一與數(shù)顯量具（7)對應(yīng)的采集器（1)采用中斷方式接收數(shù)顯量具（7)的測 量數(shù)據(jù)，采集器（1)和數(shù)顯量具（7)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議是RS232 (9)，測量數(shù)據(jù)是字符流，采集 器檢測字符流，將其中開始和結(jié)束字符之間的子串作為一次測量結(jié)果；
[0007] 步驟二將步驟一得到的測量結(jié)果填入通信結(jié)構(gòu)中第39至第46八個字節(jié)處，將步 驟一得到的測量單位填入通信結(jié)構(gòu)中第55至第62八個字節(jié)處，通信結(jié)構(gòu)的格式是：
[0008] 第0至第1兩個字節(jié)存放表示數(shù)據(jù)包所占字節(jié)數(shù)目的短整數(shù)；
[0009] 第2個字節(jié)存放表示數(shù)據(jù)包類型的ASCII字符；
[0010] 第3至第10八個字節(jié)存放表示量具標(biāo)識的ASCII字符串；
[0011] 第11至第26十六個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具類型的ASCII字符串；
[0012] 第27至第30四個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量精度的浮點數(shù)；
[0013] 第31至第34四個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量范圍上限的浮點數(shù)；
[0014] 第35至第38四個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量范圍下限的浮點數(shù)；
[0015] 第39至第46八個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量結(jié)果的ASCII字符串；
[0016] 第47至第49三個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具檢驗日期的ASCII字符串；
[0017] 第50個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具可用狀態(tài)的ASCII字符；
[0018] 第51至第53三個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具有效日期的ASCII字符串；
[0019] 第54個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具的檢驗級別的ASCII字符；
[0020] 第55至第62八個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量單位的ASCII字符串；
[0021] 第63個字節(jié)是保留字節(jié)，用于擴(kuò)展用途；
[0022] 其中，第2個字節(jié)存放的表示數(shù)據(jù)包類型的ASCII字符具體含義如下：
[0023] 0表示信息請求代碼，1表示信息返回代碼，2表示接收反饋代碼，3表示驗證反饋 代碼；
[0024] 步驟三將步驟二得到的包含測量結(jié)果的通信結(jié)構(gòu)上傳給上位機(jī)，上傳的通信流 程是：
[0025] 3. 1根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的信息請求，將包含測量結(jié)果的通信結(jié)構(gòu)發(fā)送給上位機(jī)（)， 通信結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)包類型字段為信息返回代碼1 ;
[0026] 3. 2上位機(jī)收到數(shù)據(jù)包類型字段為信息返回代碼1的通信結(jié)構(gòu)后，返回數(shù)據(jù)包類 型字段為接受反饋代碼2的通信結(jié)構(gòu)；
[0027] 3. 3根據(jù)上位機(jī)發(fā)出的數(shù)據(jù)包類型字段為接受反饋代碼2的通信結(jié)構(gòu)，將包含測 量結(jié)果的通信結(jié)構(gòu)發(fā)送給上位機(jī)0，通信結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)包類型字段為驗證反饋代碼3 ;
[0028] 3. 4上位機(jī)收到數(shù)據(jù)包類型字段為驗證反饋代碼3的通信結(jié)構(gòu)后，結(jié)束一次通信 流程；
[0029] 步驟四上位機(jī)對通信結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，將第39至第46字節(jié)的ASCII字符串代表的 測量結(jié)果、第55至第62字節(jié)的ASCII字符串代表的測量單位和第3至第10字節(jié)的ASCII 字符串代表的量具標(biāo)識裝入上位機(jī)的制造執(zhí)行系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)庫中。
[0030] 本發(fā)明所提供的數(shù)顯量具數(shù)據(jù)采集和處理方法，消除制造執(zhí)行系統(tǒng)中檢測數(shù)據(jù)的 人工錄入環(huán)節(jié)，在提高數(shù)顯量具數(shù)據(jù)采集和處理自動化程度的基礎(chǔ)上，有效降低數(shù)據(jù)采集 的錯誤率，提高數(shù)據(jù)采集的效率，為生產(chǎn)現(xiàn)場快速、準(zhǔn)確數(shù)據(jù)采集提供技術(shù)基礎(chǔ)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031] 圖1為采用本發(fā)明方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理的裝置
[0032] 圖2為圖1中信號電平轉(zhuǎn)換電路（3)的電路圖
[0033] 圖3為圖1中電壓轉(zhuǎn)換電路（5)的電路圖
[0034] 圖4為圖1中復(fù)位電路（4)的電路圖
[0035] 圖5為存貯在圖1中單片機(jī)（2)內(nèi)的軟件的流程圖
[0036] 圖6為存貯在圖1中上位機(jī)（6)內(nèi)的軟件的流程圖
【具體實施方式】
[0037] 以下將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳述：
[0038] 參見附圖1所示，采用本發(fā)明方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及處理的裝置包括采集器1、上位 機(jī)6和數(shù)顯量具7,采集器1包括微處理器2、信號電平轉(zhuǎn)換電路3、復(fù)位電路4、電壓轉(zhuǎn)換電 路5,其中：微處理器2通過印刷電路板與信號電平轉(zhuǎn)換電路3、電壓轉(zhuǎn)換電路5、復(fù)位電路 4連接，微處理器2和電壓轉(zhuǎn)換電路5均通過USB接口 8與上位機(jī)6連接，信號電平轉(zhuǎn)換電 路3通過RS232接口 9與數(shù)顯量具7連接；
[0039] 信號電平轉(zhuǎn)換電路3用于采集數(shù)顯量具7的信號，并將該信號與微處理器2的信 號電平進(jìn)行匹配轉(zhuǎn)換，信號電平轉(zhuǎn)換電路3的電路圖如圖2所示，圖中所選用電平轉(zhuǎn)換芯片 為 MAX232D ;
[0040] 電壓轉(zhuǎn)換電路5通過與上位機(jī)6連接的USB接口 8為采集器1提供電源，電壓轉(zhuǎn) 換電路5的電路圖如圖3所示，圖中所選用電壓轉(zhuǎn)換芯片為REG117 - 3. 3 ;
[0041] 復(fù)位電路4用于微處理器上電復(fù)位，復(fù)位電路4的電路圖如圖4所示；
[0042] 微處理器2采用Silicon Laboratories公司生產(chǎn)的芯片C8051F340 ;
[0043] 將本發(fā)明方案所述的方法分別在微處理器2和上位機(jī)6上進(jìn)行編程，對微處理器 2按上述方法編程如圖5所示，上位機(jī)6編程流程如圖6所示，本發(fā)明所述的用于數(shù)顯量具 的數(shù)據(jù)采集及處理方法的實現(xiàn)過程如下：
[0044] 步驟一與數(shù)顯量具7連接的采集器1采用中斷方式接收數(shù)顯量具7的測量數(shù)據(jù)， 接收流程如圖5 - b所示，步驟如下：
[0045] 1. 1單片機(jī)2通過信號電平轉(zhuǎn)化電路3采用中斷方式接收數(shù)顯量具7的RS232信 號，檢索接收中斷標(biāo)志RI0的值，1表示接收中斷，執(zhí)行步驟1. 2 ;0表示非接收中斷，結(jié)束流 程；
[0046] 1. 2單片機(jī)2設(shè)置中斷標(biāo)志RI0的值為0,從寄存器SBUF0中取出當(dāng)前接收到的字 符，檢索字符值，若為'+'或符號位，則執(zhí)行步驟1.3;若為0x13,則執(zhí)行步驟1.4;若為 其他字符，則執(zhí)行步驟1.5 ;
[0047] 1. 3單片機(jī)2設(shè)置接收緩沖區(qū)指針I(yè)nd至BUF[8]的首地址，將' +'或'-'符號位 放入接收緩沖區(qū)指針I(yè)nd所指位置，接收緩沖區(qū)指針I(yè)nd后移一個位置；
[0048] 1. 4單片機(jī)2設(shè)置接收完成標(biāo)志Tx_Ready為1，設(shè)置測量單位UNIT [8];
[0049] 1. 5單片機(jī)2將字符放入接收緩沖區(qū)指針I(yè)nd所指位置，接收緩沖區(qū)指針I(yè)nd后移 一個位置；
[0050] 步驟二單片機(jī)2將步驟一得到的存儲在BUF[8]中的測量結(jié)果填入通信結(jié)構(gòu)中第 39至第46八個字節(jié)處，將步驟一得到的存儲在UNIT [8]中的測量單位填入通信結(jié)構(gòu)中第 55至第62八個字節(jié)處，其流程如圖5 - a所示，步驟如下：
[0051] 2· 1清空接收緩沖區(qū)BUF[8];
[0052] 2. 2檢索接收完成標(biāo)志TX_Ready的值，1表示接收完成，執(zhí)行2. 3 ;0表示接收未完 成，執(zhí)行2. 4 ;
[0053] 2. 3將接收緩沖區(qū)BUF[8]中的測量結(jié)果填入通信結(jié)構(gòu)第39至第46八個字節(jié)處， 將測量單位填入通信結(jié)構(gòu)第55至第62八個字節(jié)處；
[0054] 2. 4 轉(zhuǎn)至 2. 2
[0055] 所用通信結(jié)構(gòu)的格式如表1所示，
[0056] 表 1
[0057]
【權(quán)利要求】
1. 一種用于數(shù)顯量具的數(shù)據(jù)采集及處理方法，其特征在于；該方法的步驟為： 步驟一與數(shù)顯量具（7)對應(yīng)的采集器（1)采用中斷方式接收數(shù)顯量具（7)的測量數(shù) 據(jù)，采集器（1)和數(shù)顯量具（7)的數(shù)據(jù)交換協(xié)議是RS232 (9)，測量數(shù)據(jù)是字符流，采集器 (1)檢測字符流，將其中開始和結(jié)束字符之間的子串作為一次測量結(jié)果； 步驟二將步驟一得到的測量結(jié)果填入通信結(jié)構(gòu)中第39至第46八個字節(jié)處，將步驟一 得到的測量單位填入通信結(jié)構(gòu)中第55至第62八個字節(jié)處，通信結(jié)構(gòu)的格式是： 第0至第1兩個字節(jié)存放表示數(shù)據(jù)包所占字節(jié)數(shù)目的短整數(shù)； 第2個字節(jié)存放表示數(shù)據(jù)包類型的ASCII字符； 第3至第10八個字節(jié)存放表示量具標(biāo)識的ASCII字符串； 第11至第26十六個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具類型的ASCII字符串； 第27至第30四個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量精度的浮點數(shù)； 第31至第34四個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量范圍上限的浮點數(shù)； 第35至第38四個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量范圍下限的浮點數(shù)； 第39至第46八個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量結(jié)果的ASCII字符串； 第47至第49三個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具檢驗日期的ASCII字符串； 第50個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具可用狀態(tài)的ASCII字符； 第51至第53三個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具有效日期的ASCII字符串； 第54個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具的檢驗級別的ASCII字符； 第55至第62八個字節(jié)存放表示數(shù)顯量具測量單位的ASCII字符串； 第63個字節(jié)是保留字節(jié)，用于擴(kuò)展用途； 其中，第2個字節(jié)存放的表示數(shù)據(jù)包類型的ASCII字符具體含義如下： 〇表示信息請求代碼，1表示信息返回代碼，2表示接收反饋代碼，3表示驗證反饋代 碼； 第3至第10八個字節(jié)存放的量具標(biāo)識，是與量具一一對應(yīng)，并隨機(jī)形成的ASCII字符 串； 步驟三將步驟二得到的包含測量結(jié)果的通信結(jié)構(gòu)上傳給上位機(jī)￠)，上傳的通信流程 是： 3. 1根據(jù)上位機(jī)（6)發(fā)出的數(shù)據(jù)包類型字段為信息請求代碼0的通信結(jié)構(gòu)，將包含測量 結(jié)果的通信結(jié)構(gòu)發(fā)送給上位機(jī)（6)，通信結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)包類型字段為信息返回代碼1 ; 3. 2上位機(jī)（6)收到數(shù)據(jù)包類型字段為信息返回代碼1的通信結(jié)構(gòu)后，返回數(shù)據(jù)包類型 字段為接受反饋代碼2的通信結(jié)構(gòu)； 3. 3根據(jù)上位機(jī)（6)發(fā)出的數(shù)據(jù)包類型字段為接受反饋代碼2的通信結(jié)構(gòu)，將包含測量 結(jié)果的通信結(jié)構(gòu)發(fā)送給上位機(jī)（6)，通信結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)包類型字段為驗證反饋代碼3 ; 3. 4上位機(jī)（6)收到數(shù)據(jù)包類型字段為驗證反饋代碼3的通信結(jié)構(gòu)后，結(jié)束一次通信流 程； 步驟四上位機(jī)（6)對通信結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析，將第39至第46字節(jié)的ASCII字符串代表的 測量結(jié)果、第55至第62字節(jié)的ASCII字符串代表的測量單位和第3至第10字節(jié)的ASCII 字符串代表的量具標(biāo)識裝入上位機(jī)的制造執(zhí)行系統(tǒng)的檢測數(shù)據(jù)庫中。
【文檔編號】G01B21/00GK104061886SQ201410252067
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】鄭會龍, 李志 , 趙世遷, 馬藝航 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空精密機(jī)械研究所