微机地磅的设计与实现
介绍了微机地磅的组成，并对其软、硬件设计进 行了论述。设计的微机地磅已在某大型集团公司实际 应用，系统性能稳定可靠，提高了生产效率)
随着科学技术的高速发展，在现代化生产中对控制系统的 现代化程度和管理系统的现代化程度的要求不断提高。地磅作为一种动态连续称量的设备，在各行各业中已得到广泛应 用，但传统的地磅已难以适用企业对计量现代化、自动化的 更高要求。微机地磅的出现，满足了大中型企业的需求，正 在被大中型企业普遍采用。微机地磅的硬件构成一般由两 种方式：第一种是微机：称重仪表：电子秤台包括传感器）方 式，第二种是微机：称重卡：电子秤台方式。称重卡可直接插入 微机的ISA或PCI)总线扩展槽中，根据重量数据获取方式的不 同，称重卡又可分为串口通信和总线处理两种不同方式。串口通 信方式是仅利用微机ISA总线或PCI总线）电源，重量数据处 理工作由称重卡自身带有的单片微处理器完成，然后通过RS— 232C串口与微机交换数据，相当于去掉显示和键盘，利用外接 电源供电的称重仪表，可归为第一种方式。总线处理方式，不仅 利用微机电源，而且通过总线利用微机CPU处理重量数据。微 机地磅离不开软件的支持，称重软件可根据微机的硬件配 置，管理系统的规模、功能，利用DOS或WINDOWS操作平台上 的多种开发工具开发。下面将进一步阐述微机地磅的硬件 构成和软件设计。
1硬件设计
1.1微机：仪表：电子秤台方式包括利用串口通信传送数 据的称重卡方式，简称仪表型）
仪表型微机地磅硬件构成比较简单，选用带RS—232C 的称重仪表或称重卡）与微机串口连接即可，目前这种方式被 普遍采用，也是传统地磅改造为微机电子衡器的主要方式。 其硬件构成简图，如图1所示。
微机带有2个9针或25针阳性D型插头(RS-232C串口)， 9针插头主要针脚定义为：2脚RXD(接收"，3脚TXD(发送"，5脚GND(地)。25针主要针脚定义为脚TXD(发送)，3脚RXD(接 收)，7脚GGD(地"。如果仪表以连续方式发送数据，使用二线方 式连接即可，仪表串口的TXD、GND脚分别与微机串口的RXD、 GND脚连接；如果仪表以指令方式发送数据，需用三线方式连 接，如图1所示；如果仪表只有RS-485或RS-422)接口，微机 端串口可接RS-232/RS-485/RS-422转换器与仪表实现连接；如 果一台微机接多台地磅实现集中管理，可利用多串口扩展 卡增加串口数量。
1.2微机：称重卡：电子秤台方式筒称称重卡型）
称重卡型微机电子衡器利用插入ISA总线或PCI总线扩展 槽中的称重卡实现。WINDDOWS平台上称重卡型微机电子衡器 目前使用的比较少，下面主要介绍一下DOS平台上ISA总线称 重卡，其原理框图如图2所示。
ISA称重卡原理框图 ISA总线是工业标准总线，又称PC/AT总线。PC机均带有 ISA总线扩展槽，扩展槽内包括地址总线、数据总线、控制总线、 ±5伏、±12伏电源等。微机CPU通过总线对接口芯片相应端口 的读写，实现对称重卡的控制和数据处理。由于微机地磅的 工作环境比较恶劣，周围存在干扰信号，需要采取相应的隔离措 施。从图2中可以看出，称重卡一般采用DC-DC变换、光隔、有 源滤波等技术。DC-DC变换器能较好的起到抗干扰隔离作用， 净化电源。光隔可有效地抑制尖脉冲和各种噪声干扰，从而阻断 从输入/h出通道引入的干扰信号。
2.软件设计
微机地磅的软件设计，可分为管理程序和接口程序称 重卡型接口程序称设备驱动程序)两部分。在DOS操作平台上， 软件编程通常采用模块化程序设计方法，一般情况下，利用一种 开发工具即可完成整个程序的开发，如利用TURBO C、OBA-SIC、PASCAL等。这些开发工具中，有对端口地址、存储器等硬 件操作的命令和函数，数据采集与数据处理模块的编程比较容 易实现。早期的仪表型和ISA总线称重卡型微机地磅，一般 在DOS平台上开发实现。
随着计算机软硬件技术的快速发展，把管理软件从以往的 DOS环境移植到WINDOWS下，已是大势所趋。在WINDOWS 操作平台上，数据管理程序的设计可采用的开发工具较多，象 vc Visual c/c++)、vb Visual basic)、Delphi、vfp 等面向对象的可视化编程工具被广泛采用，这些开发工具提供的可视 化程序设计工具和内含的事件驱动程序设计能大大减少传统 WINDOWS程序设计的繁琐和复杂，极大地提高程序开发效率， 是目前WINDOWS平台上程序开发的主流产品。在WINDOWS 系统下，内存管理机制与DOS完全不同，为了保证系统的安全 性、稳定性和可移植性，对应用程序访问硬件资源加以限制，这 就要求设计称重卡驱动程序以实现管理程序对ISA、PCI总线称 重卡的访问。开发WINDOWS操作系统下称重卡驱动程序需借 助于开发工具，主要开发工具有微软的ddk Device driver kit)和NUMEGA公司的VTOOLSD。WINDOWS操作系统下称 重卡驱动程序开发过程复杂，对开发人员的要求较高，详细内容 请参考有关文献和资料。相对来说开发WINDOWS平台上串口 通信程序却比较方便，可采用VC、ActiveX控件、API函数等方 法实现。
2.1DOS操作系统下ISA称重卡驱动程序设计
ISA称重卡驱动程序框图如图3所示，由主程序进行调用.
DOS操作系统下，ISA总线称重卡驱动程序设计，不需要借 助专用开发工具，利用汇编语言或C语言等对输入/输出端口操 作的命令和函数编程即可实现。
2.2仪表型微机电子衡器串口通信接口程序设计 以BASIC语言为例串口通信接口程序设计如下：
2.2.1DOS 操作系统下
以EDI—302仪表带串口通信卡）为例，仪表以自 动方式发送串口数据，用pBASIC设计的部分代码如下：
OPEN mCOM1：4800,N,8,1m FOR INPUT AS #1
ON COM(1) GOSUB 104
COM(1) ON
GOTO 103
LINE INPUT #1,A|
PRINT A|
COM(1) OFF
COM(1) ON
RETURN
2.2.2WINDOWS 98操作系统下
在窗体中添加MSCOMM通信控件、TEXTBOX文本框控件， 设置控件属性、编写事件代码即可实现串口通信，用VB6.0设计 的部分代码如下：
串口初始化模块
Private Sub Form一InitializeQ 使用COM1 口 MSComm1.CommPort=l
4800波特率，无奇偶校验，8位数据位，1位停止位 MSComm1.Settings=M4800，N，8，1M 输入时读整个缓冲区 MSComm1.InputLen=0 打开端口 MSComm1.PortOpen=True End sub
数据读取及显示模块 Private Sub MSComm1_OnCommQ 变量定义 Dim Instring As String 取重量数据并显示 Instring=MSCcomm1.Input Text1 =Instring End sub
退出模块 Private Sub Form_QueryunLoad()
MSComm1.PortOpen=False End sub
3.结束语
由于计算机和微电子技术的应用与发展，为地磅注入 新的活力，使电子衡器的称量准确度和稳定性明显提高。微机地磅利用其海量的存储空间，友好的人机界面和快速的数据 处理速度，显著地增强了传统地磅的称重管理功能，特别是 微机地磅可组网，实现地磅与相关的管理部门通讯，做 到数据共享。因而，微机地磅是企业现代化计量的强有力助 手，具有广阔的市场前景。本文设计的微机地磅在某大型集 团公司实际应用过程中，系统性能稳定可靠，提高了生产效率， 达到了预定设计目标。
