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    凹版印刷機(jī)測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)采集模塊軟件設(shè)計(jì)

    文章來(lái)源:正航儀器 瀏覽次數(shù): 發(fā)布時(shí)間:2014-09-30

     
     
     
     
    數(shù)據(jù)采集是檢測(cè)平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo),因此數(shù)據(jù)采集軟件的設(shè)計(jì)是整個(gè)檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)的重要組成部分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的資源條件,采用北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司的PCI8757數(shù)據(jù)采集卡作為整個(gè)檢測(cè)平臺(tái)的硬件。PCI8757具有如下性能:
    a)具有正負(fù)10V、正負(fù)5V、正負(fù)2.5V、0&mdash;10V、0&mdash;5V多個(gè)輸入量程可選;
    b)具有16位轉(zhuǎn)換精度;
    c)具有3&mdash;800KHz的采樣頻率;
    d)具有4通道的物理通道數(shù);
    e)雙端模擬輸入;
    f)具有8K字(點(diǎn))FIFO存儲(chǔ)器。
    g)四通道四芯片獨(dú)立工作;
    h)系統(tǒng)測(cè)量精度為0.01%。
     


    凹版印刷機(jī)測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)采集模塊 
     
    由于檢測(cè)平臺(tái)測(cè)量的氣體溫度、速度信號(hào)的變化不快,因此采用PCI8757數(shù)據(jù)采集卡完全符合檢測(cè)平臺(tái)的使用要求。PCI8757數(shù)據(jù)采集卡提供了VB、VC的數(shù)據(jù)采集程序,特別是支持NI的LabVIEW軟件開(kāi)發(fā)的相關(guān)例程和底層驅(qū)動(dòng)函數(shù),這為編寫(xiě)其在LabVIEW上的數(shù)據(jù)采集程序提供了無(wú)縫的連接。在PCI8757數(shù)據(jù)采集卡中,適用于本數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)的LabVIEW驅(qū)動(dòng)函數(shù)主要有:沖溢出標(biāo)志等)。需要設(shè)置的參數(shù)有hDevice設(shè)備對(duì)象句柄、pDMAStatus結(jié)構(gòu)體指針。若調(diào)用成功,則返回TRUE,否則返回錯(cuò)誤碼。
    該函數(shù)的功能是用于停止AD在任何時(shí)候的采樣,但并不改變?cè)O(shè)備的其他任何狀態(tài)。需要設(shè)置的參數(shù)有hDevice設(shè)備對(duì)象句柄。若成功,返回TRUE,表示AD被停止,否則返回FALSE。
     

     
    凹版印刷機(jī)測(cè)試平臺(tái)軟件設(shè)計(jì) 
     
     
    該函數(shù)的功能是釋放設(shè)備對(duì)象所占有的系統(tǒng)資源及設(shè)備對(duì)象本身。需要設(shè)置的參數(shù)有hDevice設(shè)備對(duì)象句柄。若成功,則返回TRUE,否則返回FALSE。通過(guò)理解上述函數(shù)后,就可以著手編寫(xiě)數(shù)據(jù)采集軟件程序。整個(gè)檢測(cè)平臺(tái)需要采集干燥箱的風(fēng)速和風(fēng)溫信號(hào),因此只需要PCI8757的2個(gè)數(shù)據(jù)采集通道來(lái)分別對(duì)風(fēng)速和風(fēng)溫信號(hào)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集就可以了。由于在檢測(cè)平臺(tái)的每次測(cè)量中需要測(cè)量的點(diǎn)數(shù)較多,因此宜把數(shù)據(jù)采集程序?qū)懗蓡为?dú)的子程序,以方便整個(gè)系統(tǒng)程序?qū)ζ涞恼{(diào)用。把數(shù)據(jù)采集程序?qū)懗勺映绦蛐枰⒁鉃槠湓O(shè)計(jì)相關(guān)的輸入輸出接口,用于對(duì)數(shù)據(jù)采集參數(shù)的設(shè)置。該數(shù)據(jù)采集子程序根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)采集的需要,設(shè)計(jì)了一個(gè)采樣頻率的輸入接口和風(fēng)速、風(fēng)溫兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出接口。數(shù)據(jù)采集子程序的數(shù)據(jù)輸入輸出接口如圖5-16所示,其生成的作為被調(diào)用子程序的圖標(biāo)如圖5-17所示。
     
     

     
    凹版印刷機(jī)數(shù)據(jù)采集子程序數(shù)據(jù)接口 
     
     
    該數(shù)據(jù)采集子程序的LabVIEW后面板代碼如圖5-18所示。由圖5-18數(shù)據(jù)采集子程序的LabVIEW后面板可以看出該子程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的原理。首先是要設(shè)置好相關(guān)的硬件采集參數(shù):具體包括通過(guò)CreateDevice來(lái)創(chuàng)建PCI8757數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)備對(duì)象句柄,由于本檢測(cè)平臺(tái)僅需一塊PCI8757數(shù)據(jù)采集卡,因此該函數(shù)的DeviceID參數(shù)采用默認(rèn)值0;設(shè)置PXI8757_PARA_AD結(jié)構(gòu)體參數(shù),根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)采集的需要,把PCI8757數(shù)據(jù)采集卡的第0、1兩個(gè)通道參數(shù)設(shè)置為1,表示使用這兩個(gè)通道,第2、3兩個(gè)通道參數(shù)設(shè)置為0,表示不使用這兩個(gè)通道,把四個(gè)輸入量程參數(shù)均設(shè)置為0,表示他們的輸入量程范圍為正負(fù)10V,由于希望數(shù)據(jù)采樣頻率可以根據(jù)需要來(lái)改變?cè)O(shè)置,因此把對(duì)其參數(shù)的設(shè)置采用輸入控件的方法來(lái)完成,其他參數(shù),如字長(zhǎng)、字段、觸發(fā)源和觸發(fā)方式等參數(shù)選擇默認(rèn)的設(shè)置即可。
     
     


    數(shù)據(jù)采集子程序圖標(biāo) 
     
     
    其次是要數(shù)據(jù)采集的具體實(shí)現(xiàn)。該數(shù)據(jù)采集程序采用了DMA直接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和線程處理技術(shù),這既可以提高對(duì)數(shù)據(jù)的處理效率,也可以大大減輕CPU工作的負(fù)擔(dān)。當(dāng)參數(shù)設(shè)置完成后,運(yùn)行程序,上面程序框里的CreateSystemEvent函數(shù)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)核事件對(duì)象句柄hDmaEvent賦給IniDeviceintAD的相應(yīng)參數(shù),以作為Dma事件的變量,接著用StartDeviceDmaAd啟動(dòng)AD部件開(kāi)始數(shù)據(jù)采樣,進(jìn)而調(diào)用Win32API函數(shù)WaitForSingleObject來(lái)等待hDmaEvent事件的發(fā)生,當(dāng)當(dāng)前緩沖段沒(méi)被DMA完成時(shí),自動(dòng)使所在線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)(不消耗CPU的時(shí)間),否則,則立即喚醒所在線程,執(zhí)行它下面的代碼,這時(shí)通過(guò)GetDevStatusDmaAD函數(shù)來(lái)確定哪一段緩沖是新的數(shù)據(jù),即刻處理該段數(shù)據(jù),直到所有的緩沖段變?yōu)榕f數(shù)據(jù)段,然后再回到WaitForSingleObject狀態(tài)來(lái)等待新的hDmaEvent事件的發(fā)生,這樣就可以實(shí)現(xiàn)不間斷的數(shù)據(jù)采樣。
     


    數(shù)據(jù)采集子程序后面板
     
     
    由于數(shù)據(jù)采集程序是作為子程序,僅要求每次調(diào)用其時(shí)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采樣就可以了,因此在程序設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有加入循環(huán)控制結(jié)構(gòu)。采集完的數(shù)據(jù)被放在一個(gè)字段為64,字長(zhǎng)為4096的數(shù)組里,通過(guò)For循環(huán)結(jié)構(gòu)的索引功能,每次都可以把一個(gè)字段里的4096個(gè)數(shù)據(jù)取出來(lái)與十六進(jìn)制FFFF進(jìn)行相與處理,然后再轉(zhuǎn)換成電壓值,通過(guò)降采樣數(shù)組后把每個(gè)通道的電壓數(shù)值分離出來(lái),降采樣數(shù)組的每個(gè)分支數(shù)組也是一個(gè)長(zhǎng)度為1024的數(shù)組,采集到的風(fēng)速和風(fēng)溫?cái)?shù)據(jù)分別放在最前面的兩個(gè)分支數(shù)組里,分別把其進(jìn)行均值處理,從而得到期望的風(fēng)速和風(fēng)溫值,顯示在輸出顯示的控件上。最后,數(shù)據(jù)的采集與處理完畢后,通過(guò)ReleaseSystemEvent函數(shù)、StopDeviceDmaD函數(shù)、ReleaseDevice函數(shù)來(lái)停止數(shù)據(jù)的采樣并釋放數(shù)據(jù)采集硬件的設(shè)備資源,以準(zhǔn)備下次啟動(dòng)數(shù)據(jù)采樣使用。http://m.stockvip.cn  
     
     

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