多功能混合I-O模塊的設計與實現(xiàn).pdf

1、數據采集是現(xiàn)代測控系統(tǒng)的重要組成部分,是設備監(jiān)測系統(tǒng)的前端數據來源。在很多情況下數據采集系統(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,通用性有限,應用范圍不廣。針對這個問題,綜合在設備監(jiān)測場合中經常需要采集的各種壓力、流量、位移、液位、開關量、脈沖量等數據采集的要求,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,通過系統(tǒng)軟件的配置,在混合信號端口上就可以實現(xiàn)對模擬量或開關量等多種類型信號的采集

2、,模擬量量程自適應,在同一端口具有輸出模擬量或開關量的功能,完成對外部執(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)測控制場合高精度,多通道的數據采集和輸出需求。
　　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、混合數據輸入電路、混合數據輸出電路、CAN收發(fā)電路等部分構成。根據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,通過開關的切換就可以在端口上靈活地實現(xiàn)模擬量或開關量的輸入輸出、脈沖量

3、輸入等多種功能組合。通過CAN總線協(xié)議,多功能混合數據I/O模塊可以與局域網連接,方便實現(xiàn)數據采集和設備檢測控制系統(tǒng)連接,可廣泛應用于工業(yè)控制的各種領域,滿足現(xiàn)場應用的實際需要。
　　(1)詳細討論了多功能混合I/O模塊的總體設計方案,并詳細介紹了I/O模塊設計需要達到的設計指標。
　　(2)以ADI公司的微處理器AduC7060作為數據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,

4、并詳細論述了多功能混合I/O模塊各單元電路的組成和實現(xiàn)機理,重點分析了端口功能配置電路與PWM模數轉換原理分析和具體實現(xiàn)電路;根據混合數據輸入輸出通道設計的指導思想,重點設計了模塊在軟件控制方式下端口功能靈活可變的實現(xiàn)過程。
　　(3)結合模塊硬件電路的特點,以REALVIEW MDK為軟件開發(fā)工具,以基于AduC7060的數據采集和輸出程序和基于LPCllCl4的CAN驅動通信程序兩大部分詳細分析了整個I/O模塊的軟件設計思想,