第6讲 模拟量输入输出通道-2(ACL-8112)
输出通道
DPTR , #7FFFH A , #00H @DPTR , A A , #N DELAY LOOP
；从0开始
；停止
调节延时时间DELAY可产生不同斜率的阶梯波； 将参考电压变为正值可产生负阶梯波，改变N的 值可得到不同阶梯高度的阶梯波。
返 回
上 页
下 页
2、锯齿波发生器 当阶梯波发生器的阶梯长度和高度很小时， 即延时时间DELAY很小且D/A位数较多时，可将阶 梯波近似看为一条直线，直线循环发生，可输出 锯齿波。
返 回 上 页 下 页
所示为达林顿管驱动电路
返 回
上 页
下 页
固态继电器输出接口电路
固态继电器（SOLIDSTATE RELAYS，简写为 SSR）是一种全部由固态电子元件组成的新型无 触点功率型电子开关。 问世于70年代，用开关三极管、可控硅等半 导体器件的开关特性制作，利用光电隔离技术实 现了控制端（输入端）与负载回路（输出端）之 间的电气隔离，同时又能控制电子开关的动作。
返 回
上 页
下 页
（a）正锯齿波
（b）负锯齿波
返 回
上 页
下 页
LOOP:
MOV DPTR,#7FFFH MOV A,#00H MOVX @DPTR,A INC A MOV R0,#DAT ；改变DATA的值，可改变延时时间 DJNZ R0,$ SJMP LOOP
程序中累加器A初值取大数，“INC “DEC A”就可产生负向锯齿波。
返 回
上 页
下 页
小功率驱动接口电路
常用小功率负载如发光二极管、LED显示器、 小功率继电器等元件或装置，一般要求具有10～ 40mA的驱动能力，通常采用小功率三极管（如 9012、9013、8050、8550等）和集成电路（如 75451、74LS245等）作驱动电路。
SFISA-7012数据采集卡使用说明书
1. 综述SFISA-7012卡是ISA 总线的多功能模入模出接口卡，可方便地应用于装有ISA 总线插槽的微机。
PC 操作系统可选用目前流行的 Windows 系列、Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析软件LabVIEW 、LabWindows/CVI等环境。
SFISA-7012 多功能模入模出接口卡安装使用方便，程序编制简单。
使用时只需将接口卡插入机内任一ISA总线插槽中。
其模拟模入模出信号均由卡上的37芯D 型插座与外部信号源进行连接。
模入部分：用户可根据实际需要选择单端或双端输入方式。
输入通道切换可设置成任意连续通道间自动切换或由用户程序切换(B型卡)。
本卡的A/D触发方式可以选用程序触发、定时器触发、间歇定时触发、外时钟同步触发、外门控触发等触发方式。
系统通过查询板上AD转换完成状态、响应AD转换完成中断的方式实现与板卡的通讯和数据交换。
数字量输入输出部分：有16路数字量输入和16 路数字量输出接口，采用40P扁平带缆与外部设备连接，也可经转换电缆从37芯D 型插座输出。
其中数字量输出具有锁存功能。
16 路数字量输出还具有加电自动清零功能。
定时/计数器部分：装有6路16位字长的定时/计数通道，以及2MHz 的基准时钟。
其中三路定时/计数器通道主要是为本卡的A/D 转换提供几种定时触发A/D方式，用户能使用其中1个通道实现定时中断．另外3路定时/计数通道可全部提供给用户使用。
其中2路定时/计数器通道及联起来用来对外部脉冲进行计数, 另1路定时/计数器通道即可计数, 也可输出定时时钟.2.技术参数2.1 模入部分（以下简称A/D）A/D通道数：单端16路、双端8路；A/D信号范围：0V～5V； 0V～10V；－2.5V～＋2.5V； -5V～+5V；－10V～＋10V；输入阻抗：≥ 10MΩA/D转换分辨率：12位通道切换：自动(A型卡)；程序控制(B型卡)；放大器建立时间：7uS (0.01%)A/D转换系统通过率：50KHzA/D触发方式：程序触发；定时触发；间歇定时触发；外时钟触发；外门控定时触发；A/D通讯方式：A/D转换结束中断、程序查询；A/D转换非线性误差：±1LSBA/D转换输出码制：单极性原码双极性偏移码；系统误差：≤±0.05％ F.S2.2 数字量输入输出部分（以下简称DI/DO）DI：16路；DO：16路；输入输出电平：TTL／CMOS电平兼容；2.3 定时/计数器部分基准时钟：2MHz，占空比50％定时/计数通道：6个16位定时/计数通道,分别在2片82c54上(82c54A和82c54B);82c54A 的1、2通道用于定时触发A/D转换(A型卡)82c54A 的1、2通道用于控制精确定时间长度计数(以下简称定时长计数)82c54B 的1、2通道全部提供用户用于级连精确定时长计数; (B型卡)82c54B 的0通道对用户全部开放用于输出定时脉冲或计数; (B型卡)82c54A 的0通道对用户部分开放用于定时时钟中断;2.4 电源功耗+ 5V ≤ 300mA+12V ≤ 50mA-12V ≤ 50mA2.5 使用环境要求工作温度：10℃～40℃； 相对湿度：40％～80％； 存贮温度：-55℃～+85℃；2.6 外型尺寸( 不含档板 )外型尺寸(不含档板)：长×高＝157mm ×98mm3. 工作原理SFISA-7012多功能模入模出接口卡主要由模数转换电路、数模转换电路、A/D 数据存储电路、数字量输入输出电路，定时/计数电路和接口控制逻辑电路构成。
浙大中控ECS700模拟量输入AI711系列使用手册
ECS-700系统AI711-H AI711-S 使用手册文档标志符定义警告：标示有可能导致人身伤亡或设备损坏的信息。
WARNING: Indicates information that a potentially hazardous situation which, if not avoided, could result in serious injury or death.电击危险：标示有可能产生电击危险的信息。
RISK OF ELECTRICAL SHOCK: Indicates information that Potential shock hazard where HAZARDOUS LIVE voltages greater than 30V RMS, 42.4V peak, or 60V DC may be accessible.防止静电：标示防止静电损坏设备的信息。
ESD HAZARD: Indicates information that Danger of an electro-static discharge to which equipment may be sensitive. Observe precautions for handling electrostatic sensitive devices注意：提醒需要特别注意的信息。
ATTENTION: Identifies information that requires special consideration.提示：标记对用户的建议或提示。
TIP：Identifies advice or hints for the user.设备安全警示标志下表列出了在设备中使用的安全警示标志符号及描述。
编号符号描述1 直流（电）。
文档可使用缩写DCDirect current2 交流（电）。
文档可使用缩写AC Alternating current3工作接地端子Groud（ Earth） terminal4保护接地端子Protective earth（ground） terminal5抗干扰接地端子Reference ground （Earth）terminal6 机架或机箱端子。
计算机控制技术课件：第2章 模拟量输出通道2
接
多
采样保持器
V/I
通道1
PC
口
路
总
电
D/A
开
线
路
关
采样保持器
V/I
通道n
图 2-1 （b）共享D/A结构
特点：1、多路输出通道共用一个D/A转换器
2、每一路通道都配有一个采样保持放大器 3、D/A转换器只起数字到模拟信号的转换作用 4、采样保持器实现模拟信号保持功能 5、节省D/A转换器，但电路复杂，精度差，可靠低、占用
由与门、非与门组成的输入控制电路来控制3个寄存器 的选通或锁存状态。其中引脚（片选信号、低电平有 效）、（写信号、低电平有效）和BYTE1/（字节控制 信号）的组合， 用来控制 8 位输入寄存器和 4 位输入 寄存器。
(MSB) DI11 DI10 DI9 DI8 DI7 DI6 DI5 DI4
DI3 DI2 DI1 DI0 (LSB)
XFER(Transfer Control Signal):传送控制信号，输入 线， 低电平有效。
IOUT1：DAC电流输出端1，一般作为运算放大器差动输 入信号之一。
IOUT2：DAC电流输出端2，一般作为运算放大器另一个 差动输入信号。
Rfb：固化在芯片内的反馈电阻连接端，用于连接运算放 大器的输出端。
(MSB) DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 (LSB)
ILE
CS WR1
XFER WR2
D
Q
8位 输入 寄存器
D
Q
LE1
D
Q
8位
DAC 寄存器
8位 DAC 转换器
D
Q
LE2 当LE=1时,输出数 据随输入变化。
PLC元件
FX系列PLC的模拟量输入/输出模块简介１. FX系列的12位模拟量输入／输出模块的公共特性除FX2N-3A和FX lN–8AV–BD／FX2N–8AV–BD的分辨率是8位，FX2N–8AD是16位以外，其余的模拟量输入输出模块和功能扩展板均为12位。
电压输入时(如0~10V DC，0~5V DC)。
模拟量输入电路的输入电阻为20kΩ,电流输入时(如4~20mA)模拟量输入电路的输入电阻为250Ω。
模拟量输出模块在电压输出时的外部负载电阻为2kΩ／~1MΩ，电流输出时小于500Ω。
12位模拟量输入在满量程时(如10V)的数字量转换值为4000。
未专门说明时，满量程前总体精度为±1％。
功能扩展板的体积小巧，价格低廉，PLC内可安装一块功能扩展板，后者还可以和价格也很便宜的显示模块安装在一起。
2. 模拟量输入扩展板FX1N–2AD–BDFX1N–2AD–BD有两个12位的输入通道，输入为0~10V DC和4~20mA DC，转换速度。
为1个扫描周期，没有隔离，不占用的I/O点，适用于FX lS和FX1N。
3. 模拟量输出扩展板FX1N–1 DA–BDFX lN–1DA–BD有1个12位的输出通道，输出为0~1OV、O~5V DC和4~20mA DC，转换速度为1个扫描周期，没有隔离；不占用I/O点，适用于FX1S和FX1N。
4. 模拟量设定功能扩展板FX1N–8AV–BD／FX2N–8AV–BD模拟量设定功能扩展板上面有8个电位器，可用应用指令VRRD读出电位器设定的8 位二进制数，用作计数器、定时器等的设定值。
电位器上有11档刻度，根据电位器所指的位置，利用应用指令VRSC，可将电位器当作选择开关使用。
FX1N–8AV–BD适用于FX1N 和FX2N，FX2N–8AV–BD适用于FX2N。
５. 模拟量输入输出模块FX2N–3AFX2N–3A是8位模拟量输入/输出模块，有两个模拟量输入通道，一个模拟量输出通道。
模拟量模块介绍
硬件接线电路
模拟量输入
1
模拟量输出
C 250Ω I R V 6 21 22 9 0—20 MA 5 4通道 A L 31 32 G 250Ω 7通道 6 33 34 0 35 0 CJC2
36
19
+ 1通道
{
1 2 3 4 5 6
-
18
I C 6 9 5 A L G 7 0 4
24V
19 20 21 22 23 24
+ + -
V I
1通道
3通道
36
+
模拟量输出有4个通道：AQ1-AQ8 模拟量输入有8个通道：AI1-AI16
模拟量输入通道设置
模拟量输出通道设置
模拟量输出输入控制程序
模拟量输入模块内部数据监控
模拟量输入模块与模拟量输出模块介绍
模拟量输入模块
IC695ALG600是模拟量输入模块：有8个模拟量输入 通道，在GEPAC中占16个字内存地址，例如AI1--AI16，每一个通道分配两个字地址。 每一个通道的数据类型：有16位整型和32位浮点型， 如果是整型则每个通道占用每个通道的前一个内存地 址，如果是浮点型数据则每个通道占用两个内存地址。 输入模拟量输入模块的模拟量信号有：电压，电流， 热电阻信号，每一种输入信号都有不同的输入标准。 此模块还集成了模拟量标度变换功能，可以将采集到 的模拟量信号转换成对应的不同的数值输出。不同的 通道可以分别进行不同的标量变换。
模拟量输出模块
IC695ALG704是模拟量输出模块，由4个模拟 量输出通道，在GEPAC中占8个内存地址，例 如AQ1---AQ8，每一个通道的地址分配、数据 类型与模拟量输入模块相同。 模拟量输出模块可以输出的信号有电压信号， 电流信号。输出信号标准可以根据工程需要进 行设置。每一个通道可以单独进行输出信号设 置。 注意：模拟量输出模块需要外接24V直流电源信 号。所接端子为18、36端子。
模拟量输入输出通道(3-2h)
设备与器材
IPC-610 工业控制计算机一台 工业控制计算机一台（ ACLPG数 IPC-610工业控制计算机一台 （ 带 ACL-8112 PG 数 据采集卡一块） 据采集卡一块） PCLD-880 REV. A1端子板一块 PCLDREV. 37芯扁平电缆一条 37芯扁平电缆一条 直流稳压电源一台 示波器一台 数字万用表一个 信号发生器一台
模拟量输入输出通道
（共2学时） 学时）
训练目的
1、 了解计算机如何采集工业系统中的模拟信 号。
Inportb——读端口(寄存器) Inportb——读端口(寄存器) ——读端口 Intvar=Inportb (基地址+偏移地址) (基地址 偏移地址) 基地址+
2、了解计算机如何输出模拟信号。 了解计算机如何输出模拟信号。
AD0 AD1
AD15
公用一套 电路，要 进行通道 选择
先采样，再 保持，等待 处理（存放 在寄存器）
A/D通道内部工作原理 A/D通道内部工作原理
工业系统 V1 模拟传感器 V2 模拟传感器 信号调理 信号调理 多 Vk 路 开 关 M U X
可编程 放大器
VG S/H
Vh
采样 触发 信号
寄 Vd 接口 A/D 存 电路 器
模拟电压输入后，如何使A/D转换开始？ 模拟电压输入后，如何使A/D转换开始？ A/D转换开始
A/D转换触发 A/D转换触发
触发：给一控制信号， 触发：给一控制信号，使A/D开始 开始
cai_2-测控通道-1模拟量输入2模拟量输出通道
xs (t ) = ∑ x(nTs ) • δ (t − nTs ) − −Ts 为保持时间
−∞
∞
图2-2-4零阶保持器的冲激响应和频率响应 零阶保持器的冲激响应和频率响应
• 零阶保持器的冲激响应和频率响应
xs (t ) = ∑ x(nTs ) • δ (t − nTs )
−∞ ∞
1 X s (ω ) = Ts
大信号输出传感器的使用
图2-1-4 大信号输出传感器的使用
图2-1-5频率及开关量输出传感器的使用 频率及开关量输出传感器的使用
2.1.3 信号调理电路参数设计
信号调理通常包括： • 1)小信号放大：前置放大，K，Vin，输出噪声 • 2)滤波：截止频率，折叠噪声，失真，混频 • 3)零点校正 • 4)线性化处理 • 5)温度补偿 • 6)误差修正 • 7)量程切换
VIN
VIN 2 VIN 3 VIN 4 VIN 5 VON 2 = = VIN 1 + K + K + K +K K K1 K 4 1 1 1 1 4
2
2
2
2
图2-1-9调理电路与采集电路的连接 调理电路与采集电路的连接
解决措施： 1、减小Ri，前 级加跟随器 2、选用Ron小Roff 大的开关 3、减少N
2-1-16多路切换系统的等效电路 多路切换系统的等效电路
五、主放大器的设置： • 主放大器：包括PGA，IFP • 作用：将MUX输出的子样电压放大到接近A/D满 量程，使数字转换精度提高K倍。 • “主放大器”与“前置放大器”的区别
2.1.2 传感器的选用
一、对传感器要求 • 被测量变化范围：幅 值和频率范围 • 精度，速度 • 环境要求：高温、高 压、防腐、防爆、抗 震、抗电磁干扰、功 耗、体积、质量等 二、传感器类型选择 • 小信号输出 • 大信号输出 • 数字传感器：频率量 /开关量，数字量输 出smartsensor • 集成传感器 • 光纤传感器
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设置通道
main()
{
float Outputdata;
int lbyte,hbyte;
int out=0;
char c;
while(1)
屏幕读入输出电压
{
clrscr();
printf("\nPlease input Amplitude (0~10V):");
scanf("%f",&Outputdata);
c=bioskey(0);
if(c=='n'||c=='N') continue;
else
break;
}
}
Industrial Training Center
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
模拟量输出通道的一般组成
Q
接口
D/A
通路1
接口
D/A
通路2
CPU
接口
D/A
通路n
Outportb (Base+4, Lbyte) Outportb( Base+5, Hbyte )
AD7 C8
AD15 C27
A.GND C9
A.GND C28 A.GND C10 A.GND C29
20 CN3 37
1
19
A
A1
B1
A2
B
B2
A3
B3
A4
B4
A5
B5
A6
B6
A7
B7
A8
B8
A9
B9
A10
B10
A11
B11
A12
B12
A13
B13
A14
B14
A15
B15
A16
B16
A17
B17
A18
AD3
C4
AD11 C23
AD4
C5
AD12 C24
AD5
C6
AD13 C25
AD6
C7
AD14 C26
AD7 C8
AD15 C27
A.GND C9
A.GND C28 A.GND C10 A.GND C29
20 CN3 37
1
19
A
A1
B1
A2
B
B2
A3
B3
A4
B4
A5
B5
A6
B6
A7
B7
A8
B8
A9
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
训练内容3
¾3.编写程序实现以下功能：
¾ 经键盘输入任意0~10V电压，由D/A转 换后输出，然后经A/D通道采集，将转换 后的电压值显示在屏幕上。
¾ AD通道和DA通道可任选。
¾ 使用AD和DA子程序。
输入电压范围(量程) 已设置为-10V~+10V; 输出电压范围已设置为0～+10V。
B9
A10
B10
A11
B11
A12
B12
A13
B13
A14
B14
A15
B15
A16
B16
A17
B17
A18
B18
A19
B19
A20
B20
Industrial Training Center
C11 V.REF
C30
DA1
C12
Exter2f
C31
Exter1f
C13 +12V
C32
DA2
C14 A.GND
退出否
n/N
注意： 1. D/A输出必须“先写低字节，后写高字节”。
2. D/A转换需要时间(30μs)，对于高速的CPU，相邻两次D/A操作之 Indus间tria可l T能rain需ing要Ce加nte等r 待延时《工。程训练》——工业系统的驱动与控制
3
DA 通道程序
设置基地址
#define BASE_ADDRESS 0x220 int Channel=1;
将两个字节送出
scanf(“%f”,&Outputdata)
out =Outputdata*4095/10
Hbyte=(out>>8)&0x0f; Lbyte=out&0xff;
outportb(Base+4+port*2,Lbyte); outportb(Base+5+port*2,Hbyte);
接至输入信号正端
AD 12
C24
AD 5
C6
AD 13
C25
AD 6
C7
AD 14
C26
AD 7
C8
AD 15
C27
A.GND
C9
A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17
B10
C34
GATE •1－8：
B11
C16 COUT 0 •AD0 ～ AD7
B12
C35
N/C •20 －27：
DA 通道程序（续）
获取低8位
写低8位
写高4位
lbyte=out&0xff; outportb(BASE_ADDRESS+4+2*(Channel-1),lbyte); outportb(BASE_ADDRESS+5+2*(Channel-1),hbyte); printf("\nPress N to next and Press other key to quit!!"); c=bioskey(0); if(c=='n'||c=='N') continue; else break; } outportb(BASE_ADDRESS+4+2*(Channel-1),0); outportb(BASE_ADDRESS+5+2*(Channel-1),0); }
(Base+11)
¾ 4.软件触发
(Base+12）
¾ 5.等待A/D完成
(Base+5，DRDY)
¾ 6.读数据
(Base+5，base+4）
先读高字节
¾ 7.整数 ＝＝》模拟电压
Industrial Training Center
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
软件触发方式的A/D流程图
选择通道 设置增益 设置触发模式
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
§13模拟量输入输出通道
（2）
A/D转换过程各步骤
¾ 1. 设置MUX所选定的A/D通道 ¾ 2. 确定增益倍数Gain ¾ 3. 设置触发方式 ¾ 4. 触发A/D转换开始（转换需要时间约30uS） ¾ 5. 判断A/D转换是否结束 ¾ 6. 读取A/D转换后数据
多 路 可编程 开 放大器 关 M U X
PCL-812PG
采样/保 持器 S/H
A/D 转换器
接口 电路
控制电路
Outportb(base+10, 通道号)
控制线
Inportb(base+5)
Industrial Training Center
Inportb(base+4)
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
C33 GATE
C15 D.GND
C34 GATE
C16 COUT0
C35
N/C
C17 Ext所Trg有接线请注意
C36 N和/C 相应的读写寄
存器地址对应！ C18
N/C
C37 ExtCLK
C19
+5V
输入A/D通道 的电压严禁超 出±10V！
输出D/A 通道严禁
短路
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
AD软件触发
2
AD通道程序(续)
判断有无键按下
while((DRDY!=0)&&(!kbhit()))
等待AD 转换完成
{ DRDY=inportb(BASS_ADDRESS+5)&0x10; 获取AD高字节
}
hbyte=inportb(BASS_ADDRESS+5)&0x000f;获取AD低字节
Industrial Training Center
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
4
模拟量输入/输出通道训练接线图（1、2)
AD0
C1
AD8 C20
AD1 C2
AD9 C21
AD2
C3
AD10 C22
AD3
C4
AD11 C23
AD4
C5
AD12 C24
AD5
C6
AD13 C25
AD6
C7
AD14 C26
Industrial Training Center
输出清0
《工程训练》——工业系统的驱动与控制
训练内容1、2
1.调试A/D子程序,实现附录6.1的功能
float AD (int channel) /*0-15*/ ｛ …… ｝
2.调试D/A子程序,实现附录6.2的功能
DA(int channel, float data) /*1-2;0-10V */ ｛ …… ｝
数据总线
AD通道程序
设置基地址
#define BASS_ADDRESS 0x220
定义通道
int Channel=10;