数据采集卡电路图
AD数据采集卡设计.
微机原理课程设计报告设计题目：A/D数据采集卡设计一.课程设计目的通过课程设计，提高理论联系实际的解决实际问题的能力；提高对接口技术等相关硬件知识的深入理解；掌握8255A的控制字的设置、工作方式、编程原理和微机接口方法。
加深理解逐次逼近法模数转换器的特征和工作原理，掌握ADC0809的接口方法以及A/D输入程序的设计和调试方法。
熟悉ADC0809模数转换器的特性和接口方法，掌握A/D输出程序的设计和调试方法，进而提高动手能力和学习兴趣为顺利进入毕业环节做必要的准备。
二.课程设计内容设计一块A/D卡，该卡具有对0~5V的模拟电压进行采集功能的能力，该卡通过系统的I/O扩展接口与微机系统连接。
选用芯片：ADC0809等。
三.设计要求画出电路原理图，说明工作原理，编写利用该卡进行256个数据的采集并显示在显示器上的程序.四.概要设计ADC0809是一种8路模拟输入、8位数字输出的逐次逼近法A/D器件，转换时间约100us，转换精度—1/512到+1/512，适合于多路采集系统。
ADC0809片内有三态输出的数据锁存器，故可以与8088微机总线直接接口。
ADC0809的CLK信号接系统的CLK输入，基准电压Vref(+)接Vcc。
一般实际应用系统中应该接精度+5v，以提高转换精度，ADC0809片选信号0809CS和/IOW、/IOR经逻辑组合后，去控制ADC0809的ALE、START、ENABLE信号。
ADC0809CS连译码输出的00H-0FH。
ADC0809的转换结束信号EOC接IOR。
本试验以延时方式等待A/D转换结束，ADC0809的通道号选择线ADD-A 、ADD-B、ADD-C接系统数据线的低3位，因此ADC0809的8个通道值地址分别为00H、01H、02H、03H、04H、05H、06H、07H。
调节电位器W1，以改变模拟电压值，用ADC0809做A/D转换，其模拟量与数字量对应关系的典型值为+5V—FFH、2.5V—80H、0V—00H。
实验一 数据采集与控制输出实验
四、实验主要设备
1.工控机
工业控制机也称为工业计算机IPC，主要用于工业工程测量、控制、数据处理等工作。
常用的是PC总线工控机（X86 CPU）
工业控制机的特点：
(1)可靠性高和可维护性好。可靠性和可维修性是两个非常重要的因素，它们决定着系统在控制上的可用程度。可靠性的简单含义是指设备在规定的时间内运行不发生故障，为此采用可靠性技术来解决；可维修性是指工业控制机发生故障时，维修快速、简单、方便。
ActiveDAQ Pro是一系列进行输入输出操作的ActiveX控件，是一套高效数据采集开发组件，可以方便的应用于Visual C++、Visual Basic以及支持Active控件的组态软件中，通过控件的属性、事件、方法可以很方便的对控件进行编程，用来开发数据采集的各种功能，包括模拟量输入输出（软件/中断/DMA）、数字量输入输出、脉冲量输入输出等。并且能够以ActiveDAQ Pro的各种操作来控制ADVANTECH设备。ActiveDAQ Pro安装包中包括以下内容：
从Windows3.1始，对于硬件设备的访问便采取了一种设备驱动程序的方法，用户通过设备驱动程序来获得硬件的参数或者设置，但是由于16位的操作系统基于原来的DOS，所以用户程序仍然可以通过一些BIOS或者DOS的DPMI中断调用来实现对硬件的操作。
32位的操作系统如Windows 95＆NT不再基于16位DOS，所以用户如果需要实现对硬件中断、DMA、I/O或者是绝对存储访问，都不可避免地必须通过设备驱动程序。
（1）研华PCI-1713U是一种32路隔离模拟量输入卡，可支持32路单端或16路差分输入，包含12位A/D转换器，采样频率可达100KHZ，并提供直流2500V隔离保护功能，本实验中利用PCI1713U板卡进行实时温度变送电压信号采集。研华PCI-1720U是一种4路隔离模拟量输入卡，多输出范围可选，包含12位D/A转换器，吞吐频率可达500KHZ，精度±0.024%，也具有直流2500V隔离保护功能，本实验中利用PCI-1720U板卡进行实时模拟电压信号输出。
基于TLC5540的高速数据采集卡设计
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维普资讯 http://wHale Waihona Puke
数 据 并 纠 错 、解 释 、存 储 、执 行 ；
具 体 示 意 如 图 ３所 示 。
② 送 出 ＭＣＵ 当前 状态 信 息 ， 以便 主 机 查 询 ；
其特 点是 ： ◇ ８位 分 辨 率 ；
持 时 间 ， ｔ 是数 据传输 与处理 等辅 助操 作时 间 。 可 …
见 ， 所 谓 高 速 ， 除 了 要 求 提 高 Ａ／ 转 换 的 速 度 外 ， Ｄ 更 重 要 的 是 设 法 减 少 ｔ． 时 间 。 的 设 计 中 ， 在 扩 展 板 上 增 加 １个 或 多 个 微 控 制 器 ， 作 为 前 端 从 机 ， 主 要 负 责 采 样 过 程 控 制 和 数 据 存 储 时 序 的 控 制 。 微 控 制 器 与 主 机 之 间 必 须 有 专 用 的 联 络 通 道 ， 以 便 主 机 能 对 从 机 实 行 控 制 及 主 从 机 之 间 的状态信 息交换 。这样 ，在高 速采样 的过程 中 ，Ｃ Ｕ Ｐ
频 率可表 示如下 ：
：
图 ２ 硬 件 系 统 框 图
在 本 设 计 中 采 用 ＡＴ ９ 作 为 高 速 数 据 采 集 卡 ８ Ｃ５ １ 的 控 制 核 心 。它 的 主 要 功 能 是 ：
１（ ｏ ｖ＋ｔＣ ／ｃｙ ｔ Ａ Ｑ＋ｔｌ） Ａ） １
① 使 用 Ｐ１口与主 机通 信 ， 接收 Ｐ Ｃ机 的命 令及
边 读 数 、边 处 理 的 真 正 同 步 方 式 。 整 个 硬 件 电 路 的 设 计 原 理 如 图 ２所 示 。
ＶＤＤＡ ＲＥＦＴ ＲＥＦＴＳ ＶＤＤＡ
研华数据采集卡PCI-1快速入门手册
PCI-1710快速安装使用手册PCI-1710快速安装使用手册 (1)第一章产品介绍 (2)1.1 概述 (2)1.1.1 即插即用功能 (2)1.1.2 单端或差分混合的模拟量输入 (2)1.1.3 卡上FIFO(先入先出)存储器 (2)1.1.4 卡上可编程计数器 (2)1.1.5 用于降低噪声的特殊屏蔽电缆 (2)1.1.6 16路数字输入和16路数字输出 (3)1.1.7 短路保护 (3)1.2 特点： (3)1.3 一般特性： (3)第二章安装与测试 (3)2.1 初始检查 (3)2.2 Windows2K/XP/9X下板卡的安装 (4)2.2.1 软件的安装： (6)2.2.2 硬件的安装： (7)2.3 测试 (8)2.3.1 模拟输入功能测试 (8)2.3.2 模拟输出功能测试 (9)2.3.3 数字量输入功能测试 (10)2.3.4 数字量输出功能测试 (11)2.4.5 计数器功能测试 (12)第三章信号连接 (13)3.1 模拟信号输入连接： (15)3.1.1 单端模拟输入连接 (15)3.1.2 差分式模拟输入连接 (15)模拟信号输出连接 (17)触发源连接 (17)3.3.1 内部定时器触发连接 (17)3.3.2 外部触发源连接 (18)第四章例程使用详解 (18)4.1 板卡支持例程列表4.2 常用例子使用说明 (18)4.2.1 ADSOFT/ADTRIG〔软件触发方式例程〕 (18)4.2.2 ADint〔中断方式进展数据采集的例程〕 (19)4.2.3 DIGOUT〔数字量输出〕： (21)4.2.4 COUNTER〔计数程序〕 (23)4.2.5 Digin (数字量输入例程) (24)4.2.6 PULSE(脉冲输出例程) (24)4.2.7 MADint(多通道中断采集例程) (25)第五章遇到问题，如何解决？ .................. 错误!未定义书签。
数据采集卡拆装说明
数据采集卡拆装说明1.将下图红框内的螺丝卸下，电脑侧面板就可拆下。
2将下图红框内螺丝卸下3．打开电脑侧面板后，可以看到如下图所示电路板一块，此电路板即为数据采集卡，将刚才所拆螺丝处压板抬起，即可拔下数据采集卡。
注意：数据采集卡插槽末端有一根扎带线，是用来稳定数据采集卡避免其晃动的，请在重新插回数据采集卡时将其原插进插槽末端，用来固定。
4.拔完以后，把板卡重新插好，按照倒序把机箱重新装好。
5．安装板卡驱动：Ⅰ.请先在C盘根目录下建立“hotec”文件夹，再将说明书光盘上的“Pci7422板卡文件夹和2000 setup”文件夹复制到“hotec”文件夹下；（C盘为系统盘，如果系统盘在D盘，则在D盘根目录下建立“hotec”文件夹，再进行复制）。
打开C：\hotec\ 2000 setup文件夹，双击“Setup2.bat”运行文件（如果系统盘为D盘，右击“Setup2.bat”，点击“编辑”，可以看到“Setup2.bat”的内容，将C盘的符号改为D盘符），文件运行完自动关闭。
Ⅱ.重新启动计算机，出现“找到新硬件”对话框，点选“是，仅这一次”，单击“下一步”；选择“从列表或指定位置安装（高级）”，单击“下一步”；选择“在搜索中包括这个位置”并点击“浏览”选择“C：\hotec\ 2000 setup”单击“下一步”；系统自动搜索驱动并安装驱动，安装完成时，系统提示该向导已经完成了下列设备的软件安装并提示安装有问题，单击“完成”。
打开C：\hotec\ 2000 setup文件夹，双击“Setup2.bat”运行文件（如果系统盘为D盘，右击“Setup2.bat”，点击“编辑”，可以看到“Setup2.bat”的内容，将C盘的符号改为D盘符），屏幕显示“Please press ‘R’to retry or ‘C’to Cancel…”,从键盘输入‘C’，运行结束后文件自动关闭。
板卡安装完成。
3．仪器软件安装：在D盘根目录下建立“WS-划痕仪”文件夹，再将光盘上“划痕仪应用程序”文件夹中的所有文件拷贝到D盘的“WS-划痕仪”文件夹下。
数据采集系统基本组成
动态范围：某个物理量的变化范围。信号的动态范围是指信号的最大幅值和最小幅值之比的分贝数。采集系统的动态范围通常定义为所允许输入的最大幅值Vimax与最小幅值Vimin之比的分贝数，动态范围：
瞬时动态范围：对大动态范围信号的高精度采集时，某一时刻系统所能采集到的信号的不同频率分量幅值之比的最大值，即幅值最大频率分量的幅值Afmax与幅度最小频率分量的幅值Afmin之比的分贝数。瞬时动态范围：
参考地单端测量系统(Referenced Single-End，RSE)：也叫做接地测量系统，被测信号一端接模拟输入通道，另一端接系统地AIGND。
无参考地单端测量系统(NRSE)：信号的一端接模拟输入通道，另一端接一个公用参考端，但这个参考端电压相对于测量系统的地来说是不断变化的。
几种信号输入方式的特点 差分输入 可避免接地回路干扰 可避免因环境引起的共模干扰 NRSE 可避免接地回路干扰 RSE 最简单，若信号满足下列条件，可选择RSE输入
低速USB设备在插口端必须要有一个带有串行A口连接器的可控制电缆，速率为1.5Mb/s。当电缆与设备相连时，在D+/D-线上必须要有一个200～450PF的单终端电容器。低速电缆的传播时延必须小于18ns，从而保证信号响在其上升沿或下降沿的第一个中点处产生，以允许电缆与一块电容器相连。
微弱信号检测方法
提高信号检测灵敏度或降低可检测下限的基本方法： 从传感器及放大器入手：降低固有噪声水平、研制新的低噪声传感器。 分析测量中的噪声规律和信号规律，通过各种手段从噪声中提取信号。 对传感器的基本要求是：测量范围宽，线性好，灵敏度高，噪声低，谱段宽，响应快，寿命长，便于匹配，均衡稳定。用于弱信号检测的传感器，首要要求是高灵敏度、低噪声。
只有一个数据期，FRAME#信号在没有等待周期的情况下，在地址期(读操作应在交换周期)过后即撤销。
基于stm32的can总线的数据采集卡设计
表1-1器件功能和配置(STM32F105xx增强型)
芯片引脚图如图1-2：
图1-2STM32F105xx增强型LQPFP48管脚图
1.2内部资源
STM32有丰富的内部资源，如下所示：
·RealView MDK（Miertocontroller Development Kit）基于ARM微控制器的专业嵌入式开发工具；
STM32F105xx增强型系列工作于-40℃至+105℃的温度范围，供电电压2.0V至3.6V，一系列的省电模式保证低功耗应用的要求。
这些丰富的外设配置，使得STM32F105xx增强型微控制器适合于多种应用场合：
电机驱动和应用控制；
·医疗和手持设备；
·PC外设和GPS平台；
·工业应用：可编程控制器、变频器、打印机和扫描仪；STM32开发板核心芯片的参数如表1-1
2.2工作原理
当CAN总线上的一个节点(站)发送数据时,它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收。每组报文开头的11位字符为标识符,定义了报文的优先级,这种报文格式称为面向内容的编址方案。在同一系统中标识符是唯一的,不可能有两个站发送具有相同标识符的报文。当几个站同时竞争总线读取时,这种配置十分重要。当一个站要向其它站发送数据时,该站的CPU将要发送的数据和自己的标识符传送给本站的CAN芯片,并处于准备状态;当它收到总线分配时,转为发送报文状态。CAN芯片将数据根据协议组织成一定的报文格式发出,这时网上的其它站处于接收状态。每个处于接收状态的站对接收到的报文进行检测,判断这些报文是否是发给自己的,以确定是否接收它。
基于PXI总线的高精度同步数据采集卡设计
图 3 OP467 仪用放大器电路图
该采集卡按信号类型可以分为低频模拟电路和 高 频 数 字 电 路。 高 频 数 字 电 路 的 频 率 达 到 了 80 MHz。为了尽可能的降低高频数字电路对低频 模拟电路的干扰，在 PCB 布线时需要给它们定义不 同的区域，从空间上进行必要的隔离，减小相互之间 的耦合。在 PCB 设计中对于模拟电源、模拟地和数 字电源、数字地要进行隔离； 布线采用 45 度或圆角 走线，避免 90 度走线，以减少高速信号的辐射。 4． 2 同步性设计
工业仪表与自动化装置
2011 年第 4 期
写入到 SDRAM 中。当 SDRAM 中存储的采样数据 达到软件所设定的存储长度时，FPGA 中央控制单 元就通过 PCI9054 向 PXI 总线发送读取采样数据中 断，PXI 总线在接收到中断信号以后，就通过 PXI 总 线来读取 SDRAM 中的采样数据。
Abstract： With the development of science and technology，the aquisition accuracy and phase deviation of DAQ in military as well as aerospace applications call for higher standard，therefore the PXI-based high accuracy simultaneous DAQ emerges as the times reguire． In this paper，the author describes the design of high accuracy simultaneous DAQ based on PXI bus from such aspects as analog signal conditioning，A / D converter，FPGA control and PCI interface，and also digs into some key design technologies which will affect aquisition accuracy and synchronization．