針對傳統方式下計算機與外圍設備通訊可視化低的缺點，以ACS-30-XB信函包裹電子秤為例，系統地介紹 PC機與8031單片機的串行通訊原理，在WHmiows 98操作系統下用Delphi語言開發實現了 ACS -30-XB電子秤的量程自 動切換和零點自動跟蹤功能、PC機與ACS -30 -XB電子秤之間的串行通訊，并通過配置的RS 232 C標準串行口，實現計算 機的聯網管理。實驗結果表明，開發的ACS-30-XB電子秤在顯示精度和穩定性方面都表現出了較好的特性，同時，具有良 好的可視化界面，便于操作管理。

1.引言

電子秤作為一種自動稱重的串行通信外圍設備，被各 行各業廣泛使用，如車輛自動稱重電子磅秤，郵政系統使 用的多功能信函包裹電子秤等。這些電子秤都是通過標 準串行通訊接口——RS 232 C與計算機進行連接，并將 采集到的數據以規定的協議格式通過線路傳輸到計算機 中，而計算機也以同樣的通訊協議接收數據并加以處理， 從而完成計算機與外圍設備的串行通訊。串行通訊是指 在一根傳輸線路上一位一位地傳送數據，其特點在于：雖 傳輸速度慢、效率低，但傳送可靠，所用的傳輸線路少，特 別適合于遠距離傳輸，因而在實際應用中被廣泛使用。 傳統方式下要實現計算機與外圍設備的通訊，大多采用匯 編語言或C語言來實現。然而隨著Windows98操作系統 的廣泛使用和圖形化用戶界面（GUI)開發工具的廣泛流 行，研究基于Windows98平臺下的串口通訊程序的實現方法就具有非常實際的意義。一方面他提高傳統開發方 式的效率;另一方面他彌補傳統程序設計語言的局限性， 可以將串口通訊程序與許多其他應用相互結合起來，如： 數據庫技術等。本文將以ACS-30-XB信函包裹電子秤 為例，具體介紹串行通信的基本原理以及利用Delphi語言 如何具體實現上述電子秤的串行通訊方法。

2.ACS-30-XB電子秤簡介及串行通訊原理

2.1電子秤簡介

ACS-30-XB電子秤是由中國航空工業總公司開發研制的，集郵政功能與商用功能于一體的智能 型產品。該秤采用8031單片機和高精度測力傳感器，具 有量程自動切換和零點自動跟蹤功能，在顯示精度和穩定 性方面都具有較好的表現，該秤配置RS 232 C標準串行 口，可實現計算機聯網管理，為實現郵政電子化提供了 基礎。

2.1.1主要技術指標

量程：0 ~ 30 kg ；最小顯示：1 g/0 ~ 3 kg； 2 g/3 ~ 6 kg; 5 g/6 ~ 15 kg; 10 g /15 ~30 kg ；準確度：1 /3 000 F ?S；重量顯示窗:5位。

2.1.2串口功能定義

ACS - 30 - XB電子秤中8031單片機的串口功能定義 為只用TXD和RXD，其他腳不用。

2.1.3串口通訊協議定義

波特率：2 400 b;起始位：1;數據位:8;奇偶校驗位： 無;讀數命令：61H (ASCII W數據輸出格式：用5位 ASCII碼表示重量，重量單位克，各ACSII位的進制單位 依次為萬位、千位、百位、十位、個位。

2.2PC機與電子秤的串行通訊原理

2.2.1系統硬件組成

系統釆用PC機作為上位機，ACS - 30 - XB電子秤作 為下位機，二者通過RS 232C串行接口進行連接，傳輸介 質為4芯屏蔽電纜，具體連接見圖1。系統釆用主從結構 進行通訊，其中RXD，TXD和一根地線共同構成了一個最 簡單的全雙工串行通訊連接線路，可實現雙向數據收發。

2.2.2單片機串行通訊內部工作機制

由于單片機TTL電平和RS 232C電平不兼容，因此 必須外接電路實現電平轉換。在ACS -30 -XB電子秤 中釆用TI公司的MAX 232來實現上述轉換，其接口電路 如圖2所示。MAX 232芯片工作時使用電源+5V，需外 接4個0. 1 W電容。RS 232C總線在沒有數據傳送時，保 持低電平-5V?-15V;在通信時，PC機從單片機數據 源接受數據，因此必須在硬件上實現多個數據源之間相互 隔離，以免沒有發送信號的單片機的低電平對正在發送的 信號形成干擾。圖2中MAX 232的第14腳通過一個二 極管接到RS 232C的2號線上，2號線通過一個10 k^電 阻下拉至MAX 232的第6腳，這樣就避免數據干擾，實現 信號的正常發送。

另外，整個系統中，由于各下位機共享串行總線，為避免沖突，系統釆用主從控制方式工作，每次通訊都由上位 機開始，由上位機分配總線的使用權，同時下位機也可請 求通訊以上報數據，但需要等待上位機將總線使用權分配 給他才能發送數據，因此每臺下位機都需分配一個惟一的 地址。

2.2.3 PC機與8031單片機串行通訊原理

依據上述通訊協議，上位機的軟件以協議規定方式初 始化并打開串行端口，并向串口發送Y字符作為讀數指 令，以控制下位機發送實際稱重數據;上位機讀數指令發 送完畢后，等待接收下位機數據;下位機在接收到讀數指 令后，通過串口發送實際稱重數據。上位機在接收到稱重 數據后，一次串口通訊過程完成。

3.軟件實現

3.1開發平臺及開發工具的選擇

釆用Windows98操作系統作為主控機軟件開發的平 臺，因為其是現今廣泛使用的操作平臺，具有良好的用戶 界面，并且操作簡便，簡單易學。而Delphi作為當今快速 應用程序開發（RAD)工具中的佼佼者，具有完全面向對 象、完全編譯、編譯后代碼運行速度快且可獨立運行等優 點;尤其是支持第三方的控件體系，使其具有強大的功能 擴展性，因此是首選的開發工具。

3.2 PC機與8031單片機的串口通訊的具體實現

3.2. 1 SPCOMM控件的安裝

選擇Delphi的“ Component”主菜單，再選擇子菜單 “ Install Component …”，瀏覽找到下載的 Spcomm. pas 程 序文件，即可將其安裝到System控件頁中，控件類名為 T Comm。

3.2.2創建新工程

在Delphi中新建一個工程文件，在主窗體Form1上 放置一個名為Comm1的TComm控件，用于串口通信，并 在窗體上放置一個名為Edit1的TEdit控件，用于顯示接 收到的稱重數據。

3.2.3編程實現讀取電子秤上稱重的數據

根據以上電子秤所用8031單片機的通信協議，可配置TComm的相應屬性，從而實現PC機與8031單片機間的通信，具體實現方法如下：

在程序單兀Unit1的Private節中添加以下InitPort

和SendReadSignal兩個過程聲明，其實現代碼如下：

//初始化端口子過程 procedure Tform1. InitPort begin

=Com2 ；

//指定端口名為Com2端口 2400； / /波特率 2 400

Comm1. StopComm; Comm1. CommName ：

Comm1. Baud Rate ::

4.結語

實驗結果表明：利用Delphi開發串口通訊程序，不但 程序的可讀性好、編程效率高，而且利用Delphi便于開發 數據庫程序的特性，很容易將串口通訊功能與數據庫應用 結合起來，以更好地滿足市場的需要，編寫的基于Win dows 98操作系統下的信函包裹自動稱重記費系統，在郵 政行業中被廣泛使用，取得了較好的效益。