CN110375836A - 嵌入式计重秤协议转换器 - Google Patents

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梁彦龙
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Abstract

本发明公开了嵌入式计重秤协议转换器，包括机柜电源开关、计重协议转换器、整车秤控制器和计重串口，所述机柜电源开关与计重协议转换器电连接，所述计重协议转换器通过RS232串口与整车秤控制器进行交互连接，所述计重协议转换器通过迈冲MC‑B803与计重串口进行交互连接，嵌入式计重秤协议转换器通过将原有计重秤通信协议与收费软件使用动态库的方法，改进为采用软硬件结合的协议转换器的方式，较好的解决了动态库加载、调用等过程中，死机或不稳定的问题，将主流计重秤厂家的通信协议集成至协议转换器中，一端适配计重秤通讯协议，另一端适配各省收费软件通信接口，使收费系统能够稳定、高效的采集到计重秤的数据。

Description

嵌入式计重秤协议转换器
技术领域
本发明涉及道路交通技术领域，具体为嵌入式计重秤协议转换器。
背景技术
国内高速公路、普通公路收费软件均采用收费软件与厂家称通信协议通信的方式来取得收费数据，为了减少收费软件修改的工作量，计重秤通信协议与收费软件采用动态库连接方式，这也是国内计重系统主要的通信连接方式。虽然这种方式设计较为简单，但是在实际使用中容易出现调取错误、通信不通的故障，而且存在着协议加载缓慢、兼容性差的问题，道路交通收费单位在更换不同厂家的计重秤设备时，也需要编写对应的动态库加载至收费软件才能够完成收费业务，灵活性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供嵌入式计重秤协议转换器，通过将主流计重秤厂家的通信协议集成至协议转换器中，一端适配计重秤通讯协议，另一端适配各省收费软件通信接口，使收费系统能够稳定、高效的采集到计重秤的数据，以解决上述背景技术中提出的现有计重秤设备之间通信速度慢、设备死机、协议加载缓慢、兼容性差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：嵌入式计重秤协议转换器，包括机柜电源开关、计重协议转换器、整车秤控制器和计重串口，所述机柜电源开关与计重协议转换器电连接，所述计重协议转换器通过RS232串口与整车秤控制器进行交互连接，所述计重协议转换器通过迈冲MC-B803与计重串口进行交互连接；
所述计重协议转换器包括各省协议模块、计重秤协议模块、串口通讯模块和公共模块。
为了保证计重协议转换器具有稳定工作电力，所述机柜电源开关的输出电压为12V。
为了提高系统的稳定性与数据交换效率，所述计重协议转换器采用Linux平台编写代码。
为了提高设备通信的准确性，所述计重协议转换器具备电路接口保护功能。
为了便于推广，所述各省协议模块与各省收费软件进行交互，所述各省协议模块的协议遵守全国各省计重设备通信接口。
为了能够采集各个厂家的计重秤数据，所述计重秤协议模块与厂家的计重秤控制器进行交互，所述计重秤协议模块的通讯协议遵守各个厂家计重秤的通信协议。
为了便于底层串口数据的收发，所述串口通讯模块采用Qt的串口类。
为了便于查看和储存数据，所述公共模块储存有CRC校验、记录日志。
为了便于数据的交换和调用，所述各省协议模块、所述计重秤协议模块、所述串口通讯模块和所述公共模块各个模块之间通过Qt的signal-slot机制交互数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
嵌入式计重秤协议转换器通过将原有计重秤通信协议与收费软件使用动态库的方法，改进为采用软硬件结合的协议转换器的方式，较好的解决了动态库加载、调用等过程中，死机或不稳定的问题，将主流计重秤厂家的通信协议集成至协议转换器中，一端适配计重秤通讯协议，另一端适配各省收费软件通信接口，使收费系统能够稳定、高效的采集到计重秤的数据。
附图说明
图1为本发明嵌入式计重秤协议转换器的系统结构框图；
图2为本发明嵌入式计重秤协议转换器的工作原理图；
图3为本发明嵌入式计重秤协议转换器的计重协议转换器的系统结构框图；
图4为本发明嵌入式计重秤协议转换器称重信息帧处理流程图；
图5为本发明嵌入式计重秤协议转换器倒车信息帧处理流程图；
图6为本发明嵌入式计重秤协议转换器状态信息帧处理流程图。
图中：1、机柜电源开关；2、计重协议转换器；3、整车秤控制器；4、计重串口；201、各省协议模块；202、计重秤协议模块；203、串口通讯模块；204、公共模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图所示，嵌入式计重秤协议转换器，包括机柜电源开关1、计重协议转换器2、整车秤控制器3和计重串口4，所述机柜电源开关1与计重协议转换器2电连接，所述计重协议转换器2通过RS232串口与整车秤控制器3进行交互连接，所述计重协议转换器2通过迈冲MC-B803与计重串口4进行交互连接；
具体地，所述计重协议转换器2包括各省协议模块201、计重秤协议模块202、串口通讯模块203和公共模块204。
其中，所述机柜电源开关1负责为所述计重协议转换器2、所述整车秤控制器3和所述计重串口4提供稳定的电力环境。
具体地，所述机柜电源开关1的输出电压为12V。
本实施例中，12V的工作电压工作环境好，安全性较高、稳定性好，可以保证所述计重协议转换器2、所述整车秤控制器3和所述计重串口4的工作状态。
具体地，所述计重协议转换器2采用Linux平台编写代码。
本实施例中：Linux平台代码成熟性高，可以极大的降低产品在通讯过程中的调取错误、通信不通的故障，提高系统的稳定性与数据交换效率。
具体地，所述计重协议转换器2具备电路接口保护功能。
本实施例中：这样设置可以通过硬件中间协议转换的功能，提高设备通信的准确性，保证设备的运行安全，避免设备因为串口受到电平干扰且出现接口烧坏的故障。
具体地，所述各省协议模块201与各省收费软件进行交互，所述各省协议模块201的协议遵守全国各省计重设备通信接口。
本实施例中：这样设置可以通过所述各省协议模块201负责与各个省的收费软件进行数据交互，从而便于本装置推广到全国使用，提高了普遍适用性和灵活性。
具体地，所述计重秤协议模块202与厂家的计重秤控制器进行交互，所述计重秤协议模块202的通讯协议遵守各个厂家计重秤的通信协议。
本实施例中：所述计重秤协议模块202负责与各个厂家的计重秤控制器的数据交互，从而接收计重秤所采集到的的数据。
具体地，所述串口通讯模块203采用Qt的串口类。
具体地，所述公共模块204储存有CRC校验、记录日志。
本实施例中：这样设置便于工作人员核查承重数据和记录。
具体地，所述各省协议模块201、所述计重秤协议模块202、所述串口通讯模块203和所述公共模块204各个模块之间通过Qt的signal-slot机制交互数据。
工作原理：当汽车走上计重秤后，V8控制器对汽车进行称重，称重信息帧通过所述计重协议转化器2转化后主动上报至主机电脑，主机电脑在收到称重信息帧后回复一条信息确认收到，然后所述计重协议转化器2向V8控制器反馈一条信息确认收到，完成称重进程；当汽车走下计重秤时，V8控制器将倒车信息帧通过所述计重协议转化器2转化后主动上报至主机电脑，主机电脑在收到称重信息帧后回复一条信息确认收到，然后所述计重协议转化器2向V8控制器反馈一条信息确认收到，完成倒车进程；V8控制器将状态信息帧反馈至所述计重协议转化器2储存至所述公共模块204内，等待主机电脑查询，目前市场上的计重秤端接口一般是RS232串口接口传输数据，串口容易受到电平干扰且容易出现接口烧坏故障，而所述整车秤控制器3一般是台式电脑或者工控机，一般不具备电路接口保护功能，所述整车秤控制器3与使用RS232串口接口的计重秤端直接进行数据交互，容易出现接口烧坏或者通信故障，同时计重秤串口输出数据各个厂家格式不一致，而所述整车秤控制器3根据控制软件的不同，要求的接口格式也不一致，往往就需要软件做接口SDK开发或计重秤厂家修改数据帧格式，从而实现计重数据的匹配，而本发明所述计重协议转化器2则是在两个接口之间增加一套协议转换器设备，实现计重协议的统一与匹配，不需要计重秤厂家、整车秤控制器3软件厂家二次修改产品功能，而是可以直接进行计重数据的匹配使用，减少和降低了安装调试的成本，同时所述计重协议转换器2具备电路接口保护功能，防止由于故障导致所述计重串口4或所述整车秤控制器3串口损坏的情况出现。
该计重秤协议转换器具有以下特点：
1、通过采用稳定的Linux平台编写代码，极大的降低了产品在通讯过程中的调取错误、通信不通的故障，提高了系统的稳定性与数据交换效率。
2、通过硬件中间协议转换的功能，提高了设备通信的准确性，具备电路接口保护功能，保证了设备的运行安全。
3、通过软硬件配合协议转换，简化了不同厂家计重秤产品与控制软件的联调问题，原有软硬件产品不需要根据项目实际情况进行二次开发。
4、可根据计重收费软件的实际需求，灵活定制数据帧的格式，配合软硬件二次开发。
5、采用系统集成思路，集中了数据转换、硬件安全、接口保护、定制开发的实际需求，填补了国内计重协议转换的产品空白。
6、采用成熟的ARM硬件平台，自主研发测试，提高了系统的稳定性。
7、RS232通信距离一般为15米，高速公路收费车道一般有35米长，可以通过协议转换器提高通信距离。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：包括机柜电源开关（1）、计重协议转换器（2）、整车秤控制器（3）和计重串口（4），所述机柜电源开关（1）与计重协议转换器（2）电连接，所述计重协议转换器（2）通过RS232串口与整车秤控制器（3）进行交互连接，所述计重协议转换器（2）通过迈冲MC-B803与计重串口（4）进行交互连接；
所述计重协议转换器（2）包括各省协议模块（201）、计重秤协议模块（202）、串口通讯模块（203）和公共模块（204）。
2.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述机柜电源开关（1）的输出电压为12V。
3.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述计重协议转换器（2）采用Linux平台编写代码。
4.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述计重协议转换器（2）具备电路接口保护功能。
5.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述各省协议模块（201）与各省收费软件进行交互，所述各省协议模块（201）的协议遵守全国各省计重设备通信接口。
6.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述计重秤协议模块（202）与厂家的计重秤控制器进行交互，所述计重秤协议模块（202）的通讯协议遵守各个厂家计重秤的通信协议。
7.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述串口通讯模块（203）采用Qt的串口类。
8.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述公共模块（204）储存有CRC校验、记录日志。
9.根据权利要求1所述的嵌入式计重秤协议转换器，其特征在于：所述各省协议模块（201）、所述计重秤协议模块（202）、所述串口通讯模块（203）和所述公共模块（204）各个模块之间通过Qt的signal-slot机制交互数据。
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