多功能数据采集卡优质文档.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,多功能数据采集卡,第十章 多功能数据采集卡,虚拟仪器硬件的基本组成：,数据采集卡,（,DAQ:Data Acquisition),数据采集卡：具有模拟输入,/,输出、数字输入,/,输出和定时,/,计数等多种功能，并且带计算机通信接口。,通信接口种类：,ISA,总线、,PCI,总线、,CPCI,总线、,RS232,串口、打印机并口、,USB,总线、,GPIB,总线、,VXI,总线等,根据是否插入计算机内又分为有外置式和内置式两种。,习惯上把虚拟仪器所用的基本硬件电路统称为数据采集卡，即便有些卡没有模拟输入功能。,PCI-1200,多功能采集卡,主要性能：,1,模拟输入,通道数：,8,路单端输入或,4,路双端输入，,DC,耦合。,A/D,转换器：逐次逼近型，,12,位，,100KS/S,。,输入范围：,5V,（双极性）、,010V,（单极性）划分为七档,每档通道增益分别为：,1,、,2,、,5,、,10,、,20,、,50,、,100,FIFO,缓存容量：,4096,次采样值。,2,模拟输出,通道数：,2,路电压输出,分辨力：,12,位、,1/4096,典型更新速率：,20S/S1KS/S,输出范围：,010V,，,5V,电压输出，,DC,耦合,3,数字,I/O,通道数：,24 I/O,TTL,电平,4,定时,I/O,通道数：,3,路计数器,/,定时器,分辨力：,16,位,基本时钟：,2MHz,PCI-1200,卡的组成原理,DRQ,1,1M,12,4,4,1,24,1,8,8,16,12,3,8,地址,5,数据,8,控制,4,中断,1,数据地址,37,接口控制,6,错误报告,2,判优,2,系统信息,2,中断,1,PCI,总线,PCI,总线接口芯片,数字控制逻辑,I/O,连接器,FIFO,12-Bit,A/D,程控增益,输入,多路器,高频抖动电路,校准,82C53A,82C55,12-Bit,D/A,12-Bit,D/A,82C53B,分频器,10M,12,PCI-1200,卡,I/O,连接器引脚说明,引脚,信号名,方向,参考,说 明,1-8,ACH,AI,AGND,8,个,A/D,通道,模拟输入通道,9,AISENSE/AIGND,I/O,AGND,模拟输入地,10,DAC0OUT,AO,AGND,D/A,通道,模拟输出通道,0,。,11,AGND,N/A,N/A,模拟输出地,12,DAC1OUT,AO,AGND,D/A,通道,模拟输出通道,1,。,13,，,50,DGND,N/A,N/A,数字地,14,37,PA,、,B PC,DIO,DGND,24,根数字,I/O,端口,端口,A,、,B,、,C,的双向数据线,38,40,EXTTRIG,、,UPDATE CONV,DI,DGND,用于,A/D,外部触发、外部更新、外部转换,4148,OUTB,、,GATB,、,CLKB,DO,、,DI,DGND,3,个计数器的输出信号、门控信号、外部时钟信号。,49,+5V,DO,DGND,+5V,第十一章 数 据 采 集,11-1 DAQ,配置,在启动计算机时，自动加载数据采集卡的驱动程序。但在使用数据采集卡之前，必须先进行配置。,可运行,MAX,（,Measurement&Automation Explorer,）来对采集卡进行通道配置，如设置通道名、输入输出类型、测量类型等等,进行,DAQ,配置的步骤如下：,1,新建一个通道,2,选择通道类型，可以选择通道类型如模拟输入、模拟输出、数字,I/O,等。,3.,定义通道名。,4,选择测量类型，如电压、电流、电阻、频率等,5,定义单位和范围。,6,定义刻度模式。,7.,指定,DAQ,设备及通道号。,例：,1.,新建一个模拟输入通道,2.,通道类型,Analog Input,3.,通道名,Ain1,4.,测量类型,Voltage 5.,单位：,V,范围,5V,5V,6.,刻度模式,No Scaling 7.,设备：,PCI-1200,通道：,0,ACH0,该函数可以对指定通道的信号进行测量，并返回测量的电压值。,device端口可指定DAQ板的设备号，为一个整数；,输出范围：010V，5V电压输出，DC耦合,AI Sample Channel.,D/A通道模拟输出通道1。,AI Sample Channel.,Calibration And Configuration（校准器和配置），,第十章 多功能数据采集卡,FIFO缓存容量：4096次采样值。,waveform端口以一维数组的形式输出采集到的电压值,但在使用数据采集卡之前，必须先进行配置。,输入（读）一个口（多根线）,第十章 多功能数据采集卡,分别输入正弦波、方波、三角波信号，幅度为4V，频率分别为100Hz，1kHz，10kHz，选择适当的采样率和采样点数，每次采集显示24个完整波形。,3个计数器的输出信号、门控信号、外部时钟信号。,2选择通道类型，可以选择通道类型如模拟输入、模拟输出、数字I/O等。,11-1 DAQ配置,例：对已配置好的,PCI1200,卡的模拟输入,0,通道进行测试，输入一个正弦波信号,11-2,数据采集函数,Data Acquisition,模板分成六个子模板：,Analog Input,（模拟输入），,Analog Output,（模拟输出），,Digital I/O,（数字,I/O,），,Counter,（计数器），,Calibration And Configuration,（校准器和配置），,Signal Conditioning,（信号调理）。,11.2.1,模拟输入,连续单通道输入,连续多通道输入,单点单通道输入,单点多通道输入,AI Sample Channel.vi,该函数可以对指定通道的信号进行测量，并返回测量的电压值。,device,端口可指定,DAQ,板的设备号，为一个数字（整型）；,channel,端口可指定所使用的模拟输入通道的通道号，为一个字符串；,high limit,和,low limit,可指定输入信号的范围，默认的输入是,5V,和,5V,；,sample,端口可输出采样到的电压值，为一个数字（浮点型）。,问题：多点采样时怎样保证每个采样点之间的采样间隔相等？,答案：硬件时钟控制采集存储读数。,AI Acquire Waveform.vi,函数以指定的采样速率采集一定数目的采样点，并以数组的形式输出采集到的电压值。,number of samples,端口可指定采样点数，为一个数字（整型）；,sample rate,端口可指定采样速率，即每秒采样的点数，为一个浮点数；,waveform,端口以,一维数组,的形式输出采集到的电压值,actual sample period,端口是实际采样周期，单位是秒。,实验连线图,数据采集举例,YB1634,函数发生器 输出频率为,305Hz,，幅度（峰值）约,4V,的正弦波信号，送给,PC1200,采集卡的模拟输入,0,通道。,使用数据采集模板的模拟输入子模板中的”,AI Acquire Waveform”,进行采集，采样率设为,100kHz,，采样点数为,1000,。,采集结果用波形图形和波形数组显示。,采集的周期数（采样点数,被测信号频率,/,采样频率）,多路模拟输入,单,A/D,，模拟开关进行多路输入的分时切换和转换,例如,4,个通道扫描的序列为：,CH3,、,CH2,、,CH1,、,CH0,、,CH3,、,CH2,、,CH1,、,CH0,、,CH3,、,AI Acquire Waveforms.vi,函数,以指定的采样速率对多路通道进行采样，并返回采集到的数据。,channels,端口可指定模拟输入通道的通道号，为一个字符串，不同的通道用逗号分开，如,1,，,2,，,4,；,number of samples/ch,端口可指定每个通道的采样点数，为一个整数；,waveforms,端口将输出采集到的多路模拟输入的电压数据（单位为伏特），为一个数字型的二维数组，数组的一列为一个通道的采样数据；,11.2.2,模拟输出,Data Acquisition,模板中的,Analog Output,（模拟输出）子模板中含有可以完成,D/A,转换或其他多种转换的函数。,连续单通道输出,连续多通道输出,单点单通道输出,单点多通道输出,单点输出,AO Update Channel.vi,AO Generate Waveform.vi,函数以指定的更新速度在模拟输出通道产生一个电压波形。,11.2.4,数字信号的输入和输出,Data Acquisition,模板中的,Digital I/O,（数字输入输出）子模板中含有可以对数字端口或数字位线进行读写的函数。,输入读）一根线,输入（读）一个口（多根线）,输出（写）一根线,输出（写）一个口（多根线）,Write To Digital Port,函数可以把一个十进制数以二进制的模式输出到指定的数字端口。,port width,端口可指定数字端口的位数，为一个整数，默认为,8,；,device,端口可指定,DAQ,板的设备号，为一个整数；,digital channel,端口可指定数字端口的通道号，为一个字符串；,pattern,端口可指定要输出到数字端口的数据（十进制整数）。,实验内容：,1,、利用,DAQ CHANNEL WIZARD,配置,PCI-1200,卡的模拟输入和输出通道。,2,、利用信号发生器产生信号，用,PCI-1200,卡完成信号采集，并显示采集的模拟波形，同时利用示波器进行对照验证。分别输入正弦波、方波、三角波信号，幅度为,4V,，频率分别为,100Hz,，,1kHz,，,10kHz,，选择适当的采样率和采样点数，每次采集显示,2,4,个完整波形。,3,、将,2,题中采集到的波形从,PCI-1200,卡的模拟通道,DAC0,输出，选择合适的更新速度，使输出的信号频率分别为,50Hz,，,500Hz,，,5kHz,，利用示波器测试输出的波形。,谢谢观看,