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一、概述
OIMLR76-1：2006（非自動衡器國際建議）、GB/T23111-2008（非自動衡器）以及GB/T7724-2008（電子稱重儀表）等文件中關于電子稱重儀表內容中，都涉及到PC機作為稱重儀表的技術要求和說明。但目前電子稱重儀表的形式絕大多數(shù)都是完全獨立的嵌入式產(chǎn)品，這種形式的產(chǎn)品存在以下缺陷：
（1）    完整的獨立殼體、獨獨立鍵盤和簡單獨立的外設接口，不便實現(xiàn)功能豐富、操作界面直觀豐富的要求。
（2）    軟件為嵌入式軟件，由專門的、容量小而有限的程序載體存儲，實現(xiàn)高級功能和算法存在較大困難。
（3）    軟件功能更新和升級不便，軟件可塑性差，無法二次開發(fā)，不便實現(xiàn)當前衡器個性化和特殊化需要。
（4）    對外接口范圍窄、能力差、適應性不強。特別是在稱重網(wǎng)絡、稱重系統(tǒng)和遠程操作和診斷、遠端數(shù)據(jù)通訊能力差。
（5）    當前，衡器應用方式已由過去的單一的、簡單的稱重應用逐漸轉變成系統(tǒng)化應用、網(wǎng)絡化應用，電子稱重儀表僅靠一個外配的RS232通訊端口和PC連接進行簡單數(shù)據(jù)交換來試驗計算機輔助管理的方式已無法滿足現(xiàn)在衡器的應用。
（6）無法很好的與非常成熟穩(wěn)定的計算機技術和以計算機技術為依托的通訊、控制和科學管理等應用結合，實現(xiàn)更科學、更靈活，高性價比和高可靠稱重技術應用。
基于上述面臨的問題，我們設計出此方案（產(chǎn)品）用于解決。
板卡式數(shù)字稱重儀表最大的特點:基于PCI接口硬件接口技術，結合計算機軟件技術，將稱重儀表與計算機（PC）合二為一，使之與計算機完美結合成以PC為核心的電子稱重儀表。
板卡式數(shù)字稱重儀表包含PCI稱重儀表卡和應用軟件包（包括驅動程序、基礎應用軟件和應用軟件開發(fā)包）兩部分。
儀表板卡屬嵌入式部件，帶專用傳感器接口，獨立的CPU和受“鉛封”保護的存儲器，獨立運行的嵌入式程序（法制相關軟件）、存儲與計量相關的參數(shù)（法制相關參數(shù)）。與計算機之間僅通過PCI接口實現(xiàn)計量結果以及相關操作指令的信息交換。
儀表板卡總共提供3種工作模式：
（1）    標準重量（毛重或凈重或內碼）和稱重信息（如：穩(wěn)定、零點、皮重等狀態(tài)標志以及超載、傳感器故障等稱重系統(tǒng)信息）輸岀模式。
（2）    純內碼和稱重信息（如：穩(wěn)定、零點、皮重等狀態(tài)標志以及超載、傳感器故障等稱重系統(tǒng)信息）輸岀模式。
（3）    單只傳感器或傳感器組（單只或多只）重量、AD碼和稱重系統(tǒng)故障信息輸出模式。
上述模式全部依靠軟件指令配置，分別針對不同衡器設計水平和不同衡器應用方式靈活選擇。
基礎應用軟件是可直接供用戶應用的Demo軟件，應用軟件開發(fā)包是提供給客戶自行開發(fā)客戶端應用軟件的工具包，提供了多種應用于后續(xù)開發(fā)的函數(shù)庫和指令集，便于用戶調用和進行新的應用編程?？蛻舳塑浖饕槍浖_發(fā)有困難的客戶群直接應用或作為應用軟件開發(fā)的參考。應用軟件開發(fā)包主要是提供給客戶用于應用軟件開發(fā)的軟件工具包，包括各種函數(shù)和例程，幫助客戶按自己意圖實現(xiàn)各種功能的應用軟件開發(fā)。
軟件包是這個方案的關鍵，通過軟件包可以讓用戶按照自己的應用需求靈活自由的開發(fā)出屬于自己的、具備各種功能的客戶端軟件，并借助計算機（pc或工控機等）的強大功能組成各種功能強大的應用。
二、實現(xiàn)方案
（一）PCI接口的板卡式數(shù)字稱重儀表的硬件實現(xiàn)
依據(jù)本方案實現(xiàn)的具體產(chǎn)品，如圖1所示。整個儀表分為傳感器信號接口電路、CPU微系統(tǒng)電路和PCI接口電路。
傳感器信號接口電路，如圖2所示。傳感器信號經(jīng)過U4,U5,與處理器U3進行協(xié)議通訊。

CPU微系統(tǒng)電路，如圖3所示。數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)采集模塊通過SPI接口進行內部通信，將數(shù)據(jù)釆集模塊采集到的重量數(shù)據(jù)在處理器U2中進行進一步處理，也可將數(shù)字稱重傳感器設置參數(shù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集模塊。使用儲存芯片U6保存一些使用過程中需長期保存的數(shù)據(jù)。
PCI接口電路，如圖4所示，CPU微系統(tǒng)電路通過PCI接口電路，實現(xiàn)與計算機接口，實現(xiàn)計算機與板卡間的協(xié)議通訊。安裝在計算機上的客戶端軟件依據(jù)儀表的接口通訊協(xié)議實現(xiàn)板卡式數(shù)字稱重儀表計量參數(shù)標定，計量數(shù)據(jù)的讀取，顯示以及打印輸出等。并可以此為基礎，充分發(fā)揮計算機所能，實現(xiàn)各種方式方法的處理和管理。
（二）軟件開發(fā)包
軟件包包括硬件驅動程序、軟件開發(fā)包及用戶界面程序三部分，如圖5中橢圓形框所示。

其中，硬件驅動程序負責處理數(shù)字稱重儀表模塊的硬件和操作系統(tǒng)的聯(lián)系，操作系統(tǒng)通過驅動程序來操作硬件。
軟件開發(fā)包包含了計算機與數(shù)字稱重儀表模塊之間數(shù)據(jù)接收、發(fā)送等基礎通訊，可在軟件開發(fā)包的基礎上編寫用戶界面程序。
用戶界面程序負責將用戶對程序的鼠標點擊、鍵盤輸入等信息處理后，通過軟件開發(fā)包傳輸給稱重儀表模塊，并將稱重儀表模塊返回的信息顯示在用戶界面程序上。
三、結束語
PCI接口的板卡式數(shù)字稱重儀表保證法制相關軟件和參數(shù)保護和控制，計算機完成適應各種應用要求的方案實現(xiàn)；一個負責法制計量，一個完成稱重數(shù)據(jù)的管理和各種功能應用的實現(xiàn)，做到了稱重儀表和計算機有機的集成，同時又有效做到了法制相關軟件和參數(shù)與非法制相關軟件和參數(shù)的完全獨立分割。這樣即可以方便實現(xiàn)法制計量管理，又能充分發(fā)揮計算機和計算機軟件的強大優(yōu)勢，實現(xiàn)儀表應用設計的個性化、多樣化,真正意義上體現(xiàn)了“柔性”稱重儀表的設計理念,提高了稱重技術應用的自由度，為衡器技術應用和發(fā)展拓展出更為廣闊的應用空間。
 

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