多功能混合I-O模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、數(shù)據(jù)采集是現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)的重要組成部分,是設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前端數(shù)據(jù)來(lái)源。在很多情況下數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是為某種特定的功能需求而開發(fā),每一通道上只能固定采集某一種特定信號(hào),通用性有限,應(yīng)用范圍不廣。針對(duì)這個(gè)問題,綜合在設(shè)備監(jiān)測(cè)場(chǎng)合中經(jīng)常需要采集的各種壓力、流量、位移、液位、開關(guān)量、脈沖量等數(shù)據(jù)采集的要求,研制了一款便攜式、多通道、高精度、通用型的多功能混合I/O模塊,通過(guò)系統(tǒng)軟件的配置,在混合信號(hào)端口上就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量或開關(guān)量等多種類型信號(hào)的采集

2、,模擬量量程自適應(yīng),在同一端口具有輸出模擬量或開關(guān)量的功能,完成對(duì)外部執(zhí)行器的控制,以較低的成本最大程度地滿足各種工業(yè)監(jiān)測(cè)控制場(chǎng)合高精度,多通道的數(shù)據(jù)采集和輸出需求。
　　多功能混合I/O模塊在硬件電路上主要由微控制器電路、端口功能切換電路、混合數(shù)據(jù)輸入電路、混合數(shù)據(jù)輸出電路、CAN收發(fā)電路等部分構(gòu)成。根據(jù)多功能切換電路的配置,不需要在硬件電路上做比較大的更改,通過(guò)開關(guān)的切換就可以在端口上靈活地實(shí)現(xiàn)模擬量或開關(guān)量的輸入輸出、脈沖量

3、輸入等多種功能組合。通過(guò)CAN總線協(xié)議,多功能混合數(shù)據(jù)I/O模塊可以與局域網(wǎng)連接,方便實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和設(shè)備檢測(cè)控制系統(tǒng)連接,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各種領(lǐng)域,滿足現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的實(shí)際需要。
　　(1)詳細(xì)討論了多功能混合I/O模塊的總體設(shè)計(jì)方案,并詳細(xì)介紹了I/O模塊設(shè)計(jì)需要達(dá)到的設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　(2)以ADI公司的微處理器AduC7060作為數(shù)據(jù)采集與輸出微控制器、以NXP公司的LPCIlCl4作為CAN控制通信芯片為硬件電路基礎(chǔ),

4、并詳細(xì)論述了多功能混合I/O模塊各單元電路的組成和實(shí)現(xiàn)機(jī)理,重點(diǎn)分析了端口功能配置電路與PWM模數(shù)轉(zhuǎn)換原理分析和具體實(shí)現(xiàn)電路;根據(jù)混合數(shù)據(jù)輸入輸出通道設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想,重點(diǎn)設(shè)計(jì)了模塊在軟件控制方式下端口功能靈活可變的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　(3)結(jié)合模塊硬件電路的特點(diǎn),以REALVIEW MDK為軟件開發(fā)工具,以基于AduC7060的數(shù)據(jù)采集和輸出程序和基于LPCllCl4的CAN驅(qū)動(dòng)通信程序兩大部分詳細(xì)分析了整個(gè)I/O模塊的軟件設(shè)計(jì)思想,