基于嵌入式WINDOWS CE系统的称重软件开发

称重系统存在于人们生活中的方方面面，我们生活时时刻刻从未远离过它，小到我们从菜市场买菜用的台秤、家里用的人体秤；大到运输货物的汽车衡以及日常生活中很少见到的工业企业应用的各类商贸及工艺称重设备。称重设备多种多样，有机械式的、半机械式的及全电子式的。本文中所介绍的是纯电子式的称重设备。通常我们看到的电子秤基本是由一个小屏幕及硬件键盘组成，屏幕一般采用LED数码管进行重量显示，键盘上会留一些和称重和计价等相关的按键。本文讨论的是基于全触控的称重系统软件开发，其无需硬件的键盘，所有显示及按键操作完全集成在一个触摸屏幕上，在系统设计时减少了硬件设计的复杂性及成本，同时对于后期系统功能升级更加方便灵活。本文主要介绍是基于嵌入式操作系统WINDOWS CE进行开发的称重系统软件。

1 WINDOWS CE简介

WindowsCE是微软公司嵌入式移动计算平台的基础，它是一个开放的、可升级的32位嵌入式操作系统，是基于掌上型电脑类的电子设备操作系统，Windows CE的图形用户界面相当出色。Windows CE操作系统是专门设计给以及嵌入式设备所使用的电脑环境。Windows CE被设计成针对小型设备，它是典型的拥有有限内存的无磁盘系统的通用操作系统，

1.1 WINDOWS CE体系结构。本文以WINDOWS CE6为目标介绍其体系。Windows CE采用了典型的分层结构。而在Windows Embedded CE 6.0中划分为User Mode（用户模式）和Kernel Mode（内核模式）两个“层”，CoreDLL等DLL同时出现在两个层中，驱动程序也可以被加入到内核中。

Windows Embedded CE 6.0，它将所有系统需要提供的服务部分“转移”到系统内核的虚拟机（Kernel’s Virtual Machine），这样做的好处是当发生系统调用时，已经变成了进程内的一个调用。这样做也引入了一些不稳定机制，比如驱动程序被加入到内核，Windows Embedded CE 6.0默认情况下就是将驱动运行在内核模式。虽然提高了系统的效率，但如果驱动程序不稳定，将对系统的整体稳定性产生非常严重的影响。

2 称重软件开发

开发环境为：Windows XP SP3 + Visual Studio 2008 +EPC9000工业屏

首先安装Visual Studio 2008和EPC9000 SDK，SDK用于底层的一些API调用及软件在真实硬件上模拟。其次安装Microsoft ActiveSync ，用于在硬件与计算机之间进行程序及数据的同步。称重软件完成称重、显示、通信功能及后期的一些简单数据管理功能。软件系统设计了四个层次，界面层（用户界面、参数界面）、计量功能实现层、数据采集层及通信接口。界面层：系统中设计用于称重结果的显示，参数的显示，界面层如图4所示，FRMSTATIC构建了称重的主要面，FRMPARA构建了参数设置界面，计量功能实现层：实现计量所需要的功能，置零、零点跟踪、零点范围检测等，如图3中的iMeter.Weighing.Logic库构建了计量功能实现层的所有功能。


数据采集层：完成对传感器数据的实时采样、滤波处理，并将结果传给计量逻辑实现层。其由图3中的iMeter.HardWare和iMeter.Hardware.MWS构建了数据采集层，它被设计成抽象接口，将所有对于硬件的操作封装成三个模块：IPORT完成硬件接口操作、IDECODER完成硬件数据到计算机的解码、ICOMMANDER用于将计算机命令编译成硬件可识别的命令。数据通信接口：负责与其它显示设备或数据管理设备进行交换数据。它具体实现数据采集层，由图3中的iMeter.port库完成其功能，其包括串行通信接口RS232 ＼RS485、CAN总线、网络接口RJ45（TCP及UDP协议）等。


3 结束语

基于WINDOWS CE操作系统的工业称重软件系统，不紧减少开发人员在单片机上的程序开发量，同时在工业软件开发中的软件开发速度，使工业现场的操作人员所见即所得，与单片机的软件相比，现场操作人员的学习曲线更短，因其基本和计算机的操作方法相同。可为现场人员带来全新的仪表操作体验。基于WINDOWS CE的称重软件已应用于北京铁路局良乡火车及德晟钢铁有限公司等多个工业现场。