通道隔离型AD数据采集模块
数据采集输入通道隔离后不会产生地线环流和相互干扰
产品特点典型应用
● 各输入信号通道之间全隔离，隔离电压3000VDC ● 工业设备运行测量、监视和远程控制
● 数据采集隔离转换成RS485/232支持Modbus RTU通讯协议 ● 智能楼宇控制、安防工程等自动化系统监控
● 测量精度优于0.05%，可以程控校准模块精度 ● RS232/485总线工业自动化系统远程监测
● 信号输入 / 输出之间隔离耐压3000VDC ● 传感器信号隔离转换及长线传输
● 低成本、小体积模块化设计方便桌面或导轨安装使用 ● 模拟信号A/D转换、调整及远程变送
● 宽电源供电范围：8 — 50VDC ● 工业现场多路运行数据的获取与记录
● 可靠性高，编程方便，易于安装和布线 ● 医疗、工控产品开发
● 用户可编程设置目标模块地址、波特率等 ● 模拟量4-20mA/0-10V采集隔离及变送
● 可直接根据现场数据采集显示结果进行监控
第一章 概述
Sunyuan ISO AD系列全隔离型模拟量转数字量产品(亚当模块)可实现多个传感器和主机之间的信号安全
隔离和高精度数据采集、隔离转换、监控与传输。产品广泛应用于RS-232/485总线工业自动化控制系统，4-20mA / 0-10V信号测量、监视和控制，小信号的测量以及工业现场信号隔离及长线传输等远程监控场合。通过软件的配置，可接入多种传感器类型，包括电流输出型、电压输出型等等。
ISO AD系列产品按工业标准设计制造，各输入通道之间信号完全独立隔离（不共地）。每一路独立通道中信号输入 / 输出之间也是隔离的，隔离电压3KVDC，抗干扰能力强，可靠性高。工作温度范围- 45℃～+80℃。
产品内部包括模拟信号隔离放大器、电源隔离，信号隔离、线性化，A/D转换和RS-485串行通信等模块。每个串口最多可接256只ISO AD系列模块，通讯方式采用ASCII码字符通讯协议或MODBUS RTU通讯协议，其指令集兼容于ADAM模块，波特率可由用户设置，能与其他厂家的控制模块挂在同一RS-485总线上，便于主机编程。
ISO AD系列AD产品是基于单片机的智能监测和控制系统，所有用户设定的校准值，地址，波特率，数据格式，校验和状态等配置信息都储存在非易失性存储器EEPROM里。
图1ISO AD 02A 两通道隔离型AD数据采集模块产品原理框图
图2 ISO AD 04A 四通道隔离型AD数据采集模块产品原理框图
ISO AD02/4A功能简介
ISO AD02/4A通道隔离型AD数据采集模块，可用来测量输入回路完全独立的两路(或四路)的电流或电压信号，各数据采集输入通道隔离后不会产生地线环流和相互干扰，满足工业现场过程控制高可靠性能需要。
模拟信号输入，24位采集精度，产品出厂前所有信号输入范围已全部校准。在使用时，用户也可以很方便的自行编程校准。具体电流或电压输入量程请看产品选型，测量两路信号时两路输入选型必须相同。
1、通讯协议
通讯接口： 1路标准的RS-485通讯接口和1路标准的RS-232通讯接口。
通讯协议： 支持两种协议，ASCII字符协议和MODBUS RTU通讯协议。可通过编程设定使用那种通讯协议，能实现与多种品牌的PLC、RTU或计算机监控系统进行网络通讯。
数据格式：10位。1位起始位，8位数据位，1位停止位。
通讯地址：（00H-FFH）和波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）均可设定；通讯网络最长距离可达1200米，通过双绞屏蔽电缆连接。通讯接口高抗干扰设计，±15KV ESD保护，
通信响应时间小于100mS。
2、抗干扰
可根据需要设置校验和。模块内部有瞬态抑制二极管，可以有效抑制各种浪涌脉冲，保护模块，内部的数字滤波，也可以很好的抑制来自电网的工频干扰。
产品选型
输入电压或电流信号值
ISO:通道间隔离02：两通道U1：0-5V A1：0-1mA
SY：通道非隔离 04：四通道 U2：0-10V A2：0-10mA （共地） U3：0-75mV A3：0-20mA
U4：0-2.5V A4：4-20mA
U5：0-±5V A5：0-±1mA
U6：0-±10V A6：0-±10mA
U7：0-±100mV A7：0-±20mA
U8：用户自定义 A8：用户自定义
备注：ISO表示通道隔离，SY表示通道非隔离；AD表示A/D采集转换模块。ISO AD模块同时支持RS23和RS485通讯接口输出，用户可根据使用环境选择对应通讯接口，但同一时刻两个接口只能有一个工作，否则会产生干扰。选型举例1： 型号： ISO AD 02A-A4 表示两通道，4-20mA信号输入。
选型举例2： 型号： ISO AD 04A-A7 表示四通道，0-±20mA信号输入。
选型举例3： 型号： ISO AD 02A-U1 表示两通道，通道隔离,0-5V信号输入。
通用参数
(typical @ +25℃，Vs为24VDC)
输入类型： 电流输入 / 电压输入
精 度： 0.05%
输入失调： ±0.1 uA/℃
温度漂移： ±15 ppm/℃ (±30 ppm/℃, 最大)
输入电阻： 50Ω (4-20mA/0-20mA/0-±20mA电流输入)
100Ω (0-10mA/0-±10mA电流输入)
1KΩ (0-1mA/0-±1mA电流输入)
大于1MΩ(电压输入)
带 宽： -3 dB 10 Hz
转换速率： 10 Sps
共模抑制(CMR)： 120 dB（1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
常模抑制(NMR)： 60 dB （1kΩ Source Imbalance @ 50/60 Hz）
输入端保护： 过压保护，过流保护
通 讯： 协议 RS-485 或 RS-232 ASCII码字符协议 和 MODBUS RTU通讯协议
波特率（300、600、1200、2400、4800、9600、19200、38400bps）可软件配置 地址（00H~FFH）可软件配置
通讯响应时间：100 ms 最大
工作电源： +8 — 50 VDC宽供电范围，内部有防反接和过压保护电路
功率消耗： 小于1W
工作温度： - 45 — +80℃
工作湿度： 10 — 90% (无凝露)
存储温度： - 55 — +85℃
存储湿度： 10 — 95% (无凝露)
隔离耐压： 输入 / 输出 或通道间 之间： 3KVDC，1分钟，漏电流 1mA
其中输出和电源共地。
耐冲击电压： 3KVDC， 1.2/50us(峰值)
外形尺寸： 123 mm x 70 mm x 30mm
图3ISO AD 02A/04A 通道模拟信号采集显示控制隔离变送器产品图片应用接线图：
图4 模块供电电源接线图 图5 配置模式接线图
图6RS232接口接线图 图7 RS485接口应用接线图
图8 模块输入信号接线图
产品外形尺寸
引脚定义
引 脚 名 称 描 述 引 脚 名 称 描 述
输入通道0正端 电源正端
1 IN0+ 11 VCC
输入通道0负端 电源地
2 IN0- 12 GND
输入通道1正端 RS485接地端
3 IN1+ 13 485GND
输入通道1负端 RS485负接线端
4 IN1- 14 485-
输入通道2正端 RS485正接线端
5 IN2+ 15 485+
输入通道2负端 RS232串口接地线
6 IN2- 16 GND
输入通道3正端 RS232接收端
7 IN3+ 17 RXD
输入通道3负端 RS232发送端
8 IN3- 18 TXD
空脚，保留 配置引脚
9 NC 19 CONFIG
空脚，保留 配置接地线
10 NC 20 GND
表1引脚定义 注：5、6、7、8脚仅四通道产品为信号输入端，二通道产品为空脚。
初始化ISO AD02/4A模块
接入RS-232/RS-485网络时，必须为ISO AD02/4A模块分配一个独一无二的地址代码，地址代码为16进制数，取值在0x00和0xFF之间。所有全新的ISO AD02/4A模块使用同一个工厂初始设置，如下所示： 地址代码为01H
波特率9600 bps
禁止校验和
ASCII字符通讯协议
由于新模块的地址代码都是一样的，他们的地址将会和其他模块矛盾，所以当你组建系统时，你必须重新配置每一个模块的地址。可以在接好ISO AD02/4A模块电源线和RS485通讯线后，通过配置命令来修改ISO AD02/4A 模块的地址。波特率，校验和状态，通讯协议也需要根据用户的要求而调整。而在修改波特率，校验和状态，通讯协议之前，必须让模块先进入配置状态，否则无法修改。
让模块进入配置状态的方法
ISO AD02/4A模块都有一个特殊的标为CONFIG的管脚。将CONFIG管脚短路接到地线(GND管脚)后，再接通电源，此时模块进入配置状态。在这个状态时，模块的配置如下：
地址代码为00H
波特率9600 bps
禁止校验和
ASCII字符通讯协议
这时，可以通过配置命令来修改ISO AD02/4A模块的波特率，校验和状态等参数，也可通过设置模块的通讯协议命令来选择通讯协议。在不确定某个模块的具体配置时，也可以通过安装配置跳线，使模块进入配置状态，再对模块进行重新配置。如果用户需要将模块设置为MODBUS RTU通讯协议，请看MODBUS通讯协议章节的有关说明。
第二章 模块校准
校准必须在ASCII字符通讯协议下进行。Modbus协议下不支持校准。
产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。使用过程中，用户也可重新校准模块。在校准时，模块需要输入合适的信号，不同的输入范围需要不同的输入信号。
为了提高校准精度，建议使用以下设备来校准：
1、一个输出稳定，噪声很低的直流电压/电流信号源
2、一个5位半或更高精度的电压/电流测量仪表监测输入信号的准确性
校准过程
1.选择要校准的输入通道，按照模块的输入范围接上对应的输入信号。
2.其中ISO AD02/4A模块零点在输入0时校准，满度在输入满度的120%时校准。例如4-20mA输入时，校准零点时
输入0mA，校准满度时输入24mA.（0-5V输入时，校准零点时输入0V，校准满度时输入6V）。
3.给模拟输入模块需要校准的通道输入零点信号，通常为0mA或0V。
4.待信号稳定后，向模拟输入模块发送 偏移校准 $AA1N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。
5.给模拟输入模块需要校准的通道输入满度的120%的电流或电压信号。
6.待信号稳定后，向模拟输入模块发送增益校准 $AA0N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。
7.校准完成
第三章 ASCII字符通讯协议
简介
当控制器以ASCII字符通讯协议进行通讯时，一个信息中的每8Bit作为2个ASCII字符传输（如传送数字34，将分别传送3和4对应的ASCII码0x33和0x34）,这种模式的主要优点是不限定命令字符间时间间隔。
字符协议命令集
命令由一系列字符组成，如首码、地址ID，变量、可选校验和字节和一个用以显示命令结束符(cr)。ISO AD02/4A 模块不支持广播地址，所以主机一次只控制一个ISO AD02/4A模块。
命令格式：(Leading Code)(Addr)(Command)[data][checksum](cr)
(Leading code) 命令开始识别符。所有命令都需要一个命令开始识别符，如%,$,#,@,...等。 1- 字符(Addr) 模块的地址代码, 如果下面没有指定，取值范围从 00～FF (十六进制)。 2- 字符 (Command) 命令代码或变量值。 1- 字符[data] 命令参数。 可变长度 [checksum] 校验和，为可选参数，只有在启用校验和时，才需要此选项。 2- 字符(cr) 命令结束识别符，(cr)作为回车结束符，它的值为0x0D。 1- 字符
校验和用来检查主机与模块通信是否正确。当启用校验和时，命令与应答都必须附加校验和 [Checksum] 参数。它占2个字符。校验和字符放置在命令或响应字符之后，回车符之前。
计算方法：求之前所发所有字符的ASCII码数值之和，然后与十六进制数0xFF相与。所得结果为两位十六进制数。
应用举例：禁止校验和(checksum)
用户命令 $022(cr)
模块应答 !02000600 (cr)
启用校验和(checksum)
用户命令 $022B8 (cr)
模块应答 !02000640AD (cr)
‘$’ = 0x24 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32
B8=(0x24+0x30+0x32+0x32) AND 0xFF
‘!’ = 0x21 ‘0’ = 0x30 ‘2’ = 0x32 ‘4’=0x34 ‘6’ = 0x36 AD=(0x21+0x30+0x32+0x30+0x30+0x30+0x36+0x34+0x30) AND 0xFF
常用模拟输入模块命令
1、读模块所有通道的数据
2、读模块通道N的数据
3、配置模块
4、读配置状态
5、偏移校准
6、满刻度校准
7、读模块名称
8、启用或禁止通道命令
9、读通道状态命令
10、设置通讯协议命令
命令的应答
应答信息取决于各种各样的命令。应答也由几个字符组成，包括首代码，变量和结束标识符。应答信号的首代码有两种， ‘!’或 ‘>’表示有效的命令而‘?’ 则代表无效。通过检查应答信息，可以监测命令是否有效
注意：1、需确保地址正确，如地址错误，目标模块不做响应。
2、命令须为大写字母。
1、读全部通道采集数据命令
命令功能：以当前配置的数据格式，读回所有通道采集的数据。
命令语法：#AA(cr)
参数说明：# 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH(十六进制)。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：>(data)(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明：> 分界符。
(data) 代表读回的所有通道数据。数据格式可以是工程单位，FSR的百分比，16进制补码，或者ohms。
详细说明见命令集第3条。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
如果某个通道已经被关闭，那么读出的数据显示为空格字符。
应用举例：用户命令 #23(cr)
模块应答 >+04.765+04.756 (cr)
说 明：在地址为23H的模块上输入是（数据格式是工程单位）：
通道0：+04.765mA 通道1：+04.756mA
2、读单一通道采集数据命令
命令功能：以当前配置的数据格式，读回单一通道采集的数据。
命令语法：#AAN(cr)
参数说明：# 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH。
N 通道代号 （0-3）
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：>(data)(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作或通道被关闭。
参数说明：> 分界符。
(data) 代表读回的通道N的数据。数据格式可以是工程单位，FSR的百分比，16进制补码，或者ohms。
详细说明见命令集第3条。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
应用举例：用户命令 #230(cr)
模块应答 >+04.632 (cr)
说 明：在地址为23H的模块上 通道0的输入是 +04.632mA（数据格式是工程单位）。
3、配置模块命令
命令功能：设置目标模块的地址，输入范围，波特率，数据格式，校验和状态。配置信息储存在非易失性存储器EEPROM里。
命令语法：%AANNTTCCFF(cr)
参数说明：% 分界符。
AA 目标模块当前地址，取值范围 00～FF(十六进制)。
NN 目标模块新地址，取值范围 00～FF(十六进制)。
TT 类型编码。ISO(SY)AD02/4A产品必须设置为00。
CC 用16进制代表波特率编码，详见表2。
波特率代码 波特率
01 300bps
02 600bps
03 1200bps
04 2400bps
05 4800bps
06 9600bps
07 19200bps
08 38400bps
表2 波特率代码
FF 用16进制的8位代表数据格式，校验和。注意从bits2 到bits5不用必须设置为零。
Bit7Bit 6 Bit 5Bit 4Bit 3Bit2Bit 1Bit 0
表3 数据格式，校验和代码
Bit7：保留位，必须设置为零
Bit6：校验和状态，为0：禁止； 为1：允许
Bit5-bit2：不用，一般设置为零。
Bit1-bit0：数据格式位。
00：工程单位(Engineering Units)
01：满刻度的百分比(% of FSR)
10：16进制的补码(Twos complement)
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AA(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作，或在改变波特率或校验和前，没有安装配置跳线。
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表目标模块地址
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：注3：如果用户要重新配置模块的地址、波特率、校验和状态以及数据格式，则必须安装配置跳线，使模块进入配置状态，此时目标模块地址为00H，即 AA=00H，NN等于新的地址。否则将返回错误信
号。
注4：执行配置命令后，从机将新的地址作为响应数据返回给主机。
如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
应用举例：用户命令 %0011000600(cr)
模块应答 !11(cr)
说 明：% 分界符。
00 表示你想配置的模拟输入模块原始地址为00H。
11 表示新的模块16进制地址为11H。
00 类型代码，ISO(SY)AD02/4A产品必须设置为00。
06 表示波特率9600 bps。
00 表示数据格式为工程单位，禁止校验和。
4、读配置状态命令
命令功能：读目标模块的配置信息。
命令语法：$AA2(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH。
2 读配置状态命令关键字。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AATTCCFF(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明：! 分界符。
AA 代表目标模块地址。
TT 代表类型编码。
CC 代表波特率编码。详见表3
FF 详见表4
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
应用举例： 用户命令 $302(cr)
模块应答 !300F0600(cr)
说 明：! 分界符。
30 表示目标模块地址为30H 。
00 表示输入类型代码。
06 表示波特率9600 bps。
00 表示数据格式为工程单位，禁止校验和。
5、偏移校准命令
命令功能：校准目标模块的通道N的零点偏移。
命令语法：$AA1N(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH。
1 偏移校准命令关键字。
N 通道代号 0～3
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AA (cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表目标模块地址
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。
当对目标模块进行校准时，应先校准偏移，再校准增益。
在校准时，需在目标模块要校准的通道上加上合适的输入信号。不同的输入范围需要不同的输入电压或电流。具体校准方法请看校准模块章节。
如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
应用举例： 用户命令 $2310(cr)
模块应答 !23(cr)
说 明：对地址为23H的模块的通道0进行偏移校准。
6、增益校准命令
命令功能：校准目标模块通道N的增益。
命令语法：$AA0N(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH。
0 增益校准命令关键字。
N 通道代号 0～3
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AA(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作。
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表目标模块地址
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。
当对目标模块进行校准时，应先校准偏移，再校准增益。
在校准时，模拟输入模块需在要校准的通道上加上合适的输入信号。不同的输入范围需要不同的输入
电压或电流。具体校准方法请看校准模块章节。
如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
应用举例： 用户命令 $2303(cr)
模块应答 !23(cr)
说 明： 对地址23H模块的通道3进行增益校准。
7、读模块名称命令
命令功能：读目标模块的名称。
命令语法：$AAM(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH。
M 读模块名称命令关键字。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AA(ModuleName)(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表目标模块地址。
(ModuleName) 模块名称可以为ISOADA08、ISO AD02/4A或ISO 4014等等，代表你使用的模块型号。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：假如语法错误或通讯错误或地址不存在，模块不响应。
应用举例： 用户命令 $08M(cr)
模块应答 !08ISO(SY)AD02A (cr)
说 明： 地址为08H的模块名称为ISO AD02A。
8、启用或禁止通道命令
命令功能：该命令用于打开或者关闭模块的某个通道。
命令语法：$AA50V(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH。
5 启动或禁止模块的数据采集通道命令关键字。
V 一个16进制数，其对应二进制表达式的第1~0位代表第1~0通道
位值为 0：禁止通道
位值为 1：启用通道
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AA(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表目标模块地址。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
应用举例： 用户命令 $08503(cr)
模块应答 !08 (cr)
说 明： 设置通道值为0x03。 3即0011，表示启用通道0，通道 1。
9、读通道状态命令
命令功能：读目标模块的通道状态命令。
命令语法：$AA6(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围 00H～FFH。
6 读通道状态命令关键字。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AA0V(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表目标模块地址。
V 一个16进制数，数的1~0位代表1~0通道
位值为 0：禁止通道
位值为 1：启用通道
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
应用举例： 用户命令 $186 (cr)
模块应答 !1803(cr)
说 明： 当前通道状态值为0x03。
0x03即0000和0011，表示地址18H的模块所有通道都已经启用。
10、设置通讯协议命令
命令功能：设置目标模块的通讯协议为ASCII字符通讯协议或者Modbus RTU协议。 命令语法：$AAPV(cr)
参数说明：$ 分界符。
AA 目标模块地址，取值范围00H～FFH。
P 设置通讯协议命令关键字。
V 协议代号，可为0或1
0：ASCII字符协议
1：Modbus RTU协议
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
响应语法：!AA(cr) 命令有效。
?AA(cr) 命令无效或非法操作
参数说明：! 分界符，表示命令有效。
? 分界符，表示命令无效。
AA 代表目标模块地址。
(cr) 结束符，上位机回车键（0DH）。
其他说明：如地址错误或通讯错误，目标模块不做响应。
设置通讯协议命令必须在配置状态下才会有效。
应用举例1： 用户命令 $00P1(cr)
模块应答 !00 (cr)
说 明： 设置通讯协议为Modbus RTU协议。
应用举例2： 用户命令 $00P0(cr)
模块应答 !00 (cr)
说 明： 设置通讯协议为ASCII字符协议。
输入范围和数据格式
模拟输入模块使用了4种数据格式：
00：工程单位(Engineering Units)
01：满刻度的百分比(% of FSR)
10：16进制的补码(Twos complement)
输入范围 数据格式 正满量程 零 负满量程 显示的分辨率 工程单位
+1.0000 ±0.0000 -1.0000 0.1uA 表4 输入范围和数据格式
应用举例
满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% A1：0-1mA A5：0-±1mA 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位
+10.000 ±00.000 -10.000 1uA 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% A2：0-10mA A6：0-±10mA 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位 +20.000 ±00.000 -20.000 1uA A3：0-20mA 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% A4：4-20mA A7：0-±20mA 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位
+5.0000 ±0.0000 -5.0000 0.1mV 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% U1：0-5V U5：0-±5V 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位
+10.000 ±00.000 -10.000 1mV 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% U2：0-10V U6：0-±10V 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位
+75.000 ±00.000 -75.000 1uV 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% U3：0-75mV 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位 +2.5000 ±0.0000 -2.5000 0.1mV 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% U4：0-2.5V 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01mV 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% U7：0-100mV 16进制的补码 7FFFFF 000000 800000 1LSB
工程单位 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% 满刻度的百分比 +100.00 ±000.00 -100.00 0.01% A8：用户自定义 U8：用户自定义
16进制的补码
7FFFFF
000000
800000
1LSB
1、输入范围为±20mA，输出为4 mA
用户命令 #01(cr)
工程单位 模块应答 >+04.000(cr)
满刻度的百分比 模块应答 >+020.00(cr)
16进制的补码 模块应答 >199999(cr)
2、输入范围为±10V，输出为2.5V
用户命令 #01(cr)
工程单位 模块应答 >+02.500(cr)
满刻度的百分比 模块应答 >+025.00(cr)
16进制的补码 模块应答 >1FFFFF(cr)
3、十六进制补码与模拟量转换关系
当模块为电流/电压输入类型时，可使用如下关系转换： X/7FFFFF=Xin/Xf
说明：X： 表示模拟量相对应十六进制补码
Xin：表示通道输入的模拟信号量。
Xf： 表示产品满量程之模拟量。例如20mA。
4、在电压量输入类型时，Xin为通道电压输入量Vin，Xf为满度电压输入量.
5、若输入量为负电压、电流量时，读取值取反加一后带入上式计算相应模拟量值。
第四章 Modbus 通讯协议
简介
Modbus协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus网络上进行通信时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址，并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus协议将此信息传送出去。
控制器通信使用主-从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其他设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。
主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。
从设备回应消息也是由Modbus协议构成，包括确认要行动的域，任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去 Modbus有ASCII和RTU两种传输方式：
以ASCII模式通信时，一个消息中的每个8bit字节都作为2个ASCII字符发送，采用LRC错误检测，其优点是字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误；
当以RTU模式通信时，在消息中的每个8bit字节包含两个4bit的十六进制字符，采用CRC错误检测，其优点是在同样的波特率下，可以比ASCII方式传送更多数据。
ASCII模式与RTU模式数据格式，更多内容可查阅相关Modbus通讯协议。
ASCII模式与RTU模式数据格式对比：
ASCII模式 RTU模式
代码系统 ?十六进制，ASCII字符0～9，A～F
?消息中的每个ASCII字符都是一个十六进制字
符组成
?8位二进制，十六进制0～9，A～F
?消息中的每个8位域都是一个两个十六进制字符组成
数据位 ?1个起始位
?7个数据位，最小的有效位先发送
?1个奇偶校验位，无校验则无
?1个停止位(有校验时），2个Bit(无校验时)
?1个起始位
?8个数据位，最小的有效位先发送
?1个奇偶校验位，无校验则无
?1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）
错误检验区 ?LRC（纵向冗长检测） ?CRC（循环冗长检测）
说明：本模块仅支持Modbus RTU传输方式，不支持Modbus ASCII传输方式。
1、配置Modbus RTU 模式
模块出厂默认协议为ASCII字符通讯协议，如果需要将模块设置为Modbus RTU通讯协议，请按以下步骤设置：
1、将CONFIG引脚（第3脚）和GND引脚（第4脚）短接。
说明：
Adress为寄存器起始地址 Device ID为目标模块地址 Length为需读取寄存器的个数
MODBUS Point Type :Modbus功能类型选择 40001：对应寄存器中数据，第0通道模拟量输入值
40002：对应寄存器中数据，第1通道模拟量输入值
z
z z
2、 正确连接电源线和通讯接口线。
3、 接通电源，模块自动进入配置状态，此时模块通讯地址为00，波特率为9600。
4、 等待1分钟，模块初始化。
5、 发送命令$00P1(cr)（00为相应目标模块地址，另可参考设置通讯协议命令），检查应答，如果为!00 (cr)
则设置成功。
6、 关闭电源，断开CONFIG引脚和GND引脚之间的连接。
7、 模块已经成功设置为Modbus RTU通讯协议方式。
2、 MODBUS RTU 下数据格式 主机查询
主机查询信息规定了要读的寄存器起始地址及寄存器的数量，寄存器寻址起始地址为0000。查询格式如下：
Slave Address Function Starting Address Hi Starting Address Lo No. of Points Hi No. of Points Lo Error Check(CRC)
01
03
00
00
00
08
44 0C
如主机发送查询信息Tx： 01 03 00 00 00 08 44 0C 01 设备地址 03 功能代码
00 00 寄存器寻址起始地址 00 08 寄存器数量 44 0C CRC校验码
从机响应
从机响应信息中的寄存器数据为每个寄存器分别对应的2个字节，第一个字节为高位数据，第二个为低位数据。响应格式如下：
Error Check(CRC)
Data Lo(Register 40002) Data Hi(Register 40002) Data Lo(Register 40001) Slave Address Function Byte Count Data
Hi(Register 40001) 01 03 10 19 99 99 00 9E 68
如从机相应信息Rx：01 03 10 19 99 00 00 00 00 00 00 00 00 00 04 00 00 00 00 87 69
01 设备地址 03 功能代码 10 字节数量
19 99 第一个寄存器数据 00 00 第二个寄存器数据
? ? ?
87 69 CRC校验码
下图为通过MODSCAN软件查看的寄存器信息说明 所支持寄存器说明：
地址4X 数据内容 属性 数据说明
40001 IN0 只读 第0通道模拟量输入值
40002 IN1 只读 第1通道模拟量输入值
40003 IN2 只读 第2通道模拟量输入值(仅四通道产品) 40004 IN3 只读 第3通道模拟量输入值(仅四通道产品) 40211 模块名称 只读 高位：0x40 低位：0x21
40221 通道状态 读/写 高位：0x00 低位：通道状态 (0x03/0x0F)
表5 Modbus RTU寄存器说明
课程设计(论文)任务书 信息工程学院物联网专业2014-2 班 一、课程设计(论文)题目基于Ucos 的多通道数据采集系统 二、课程设计(论文)工作自2017 年06 月26 日起至2017 年06 月30 日止。三、 课程设计(论文) 地点:嵌入式系统实验室 四、课程设计(论文)内容要求： 1.本课程设计的目的 （1）使学生掌握嵌入式开发板（实验箱）各功能模块的基本工作原理； （2）培养嵌入式系统的应用能力及嵌入式软件的开发能力； （3）使学生较熟练地应用嵌入式操作系统及其API 开发嵌入式应用软件； （4）培养学生分析、解决问题的能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。 2.课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）分析所设计嵌入式软件系统中各功能模块的实现机制； （2）选用合适嵌入式操作系统及其API； （3）编码实现最终的嵌入式软件系统； （4）在实验箱上调试、测试并获得最终结果。 2）创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善嵌入式软件实时性能；扩展嵌入式软件功能及改善其图形用户界面。 3）课程设计论文编写要求 （1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文。 （2）论文包括目录、正文、小结、参考文献、谢辞、附录等（以上可作微调）。 （3）课程设计论文装订按学校的统一要求完成。 4)课程设计评分标准： （1）学习态度：20 分； （2）回答问题及系统演示：30 分 （3）课程设计报告书论文质量：50 分。 成绩评定实行优秀、良好、中等、及格和不及格五个等级。不及格者需重做。 5）参考文献： （1）罗蕾.《嵌入式实时操作系统及应用开发》北京航空航天大学出版社 （2）Jean https://www.doczj.com/doc/42431428.html,brosse. 《嵌入式实时操作系统uC/OS-II》北京航空航天大学出版社 （3）王田苗.《嵌入式设计与开发实例》.北京航空航天大学出版社 （4）北京博创科技公司. 《嵌入式系统实验指导书》
隔离与非隔离电源的特性对比 如果拿CPU比喻为电子系统的大脑，那么电源就相当于电子系统的心脏。随着对电路设计中电源要求越来越高，隔离电源模块应运而生，而对隔离电源你又了解多少？ 随着电子行业的发展，对电源的要求越来越高，体积更小，可靠性更高，电源模块作为集成器件应运而生。其具有隔离作用，抗干扰能力强，自带保护功能，便于后期系统集成等优点被越来越广泛的应用。 但是在选择合适的模块时，经常会碰到一个参数“隔离电压”，隔离电压越高，模块的价格就越贵，那么就会好奇了，什么是隔离电压，该选择什么等级的合适呢？ 电源的隔离耐压在GB-4943国标中又叫抗电强度，这个GB-4943标准就是我们常说的信息类设备的安全标准，就是为了防止人员受到物理和电气伤害的国家标准，其中包括避免人受到电击伤害、物理伤害、爆炸等伤害。如下图1为隔离电源结构图。 图1 隔离电源结构图 作为模块电源的重要指标，标准中也规定了隔离耐压相关测试方法，简单的测试时一般采用等电位连接测试，连接示意图如下： 图2 隔离耐压测试示意图 测试方法： 将耐压计的电压设为规定的耐压值，电流设为规定的漏电流值，时间设为规定的测试时间值；
●操作耐压计开始测试，开始加压，在规定的测试时间内，模块应无击穿，无飞 弧现象。 注意在测试时焊接电源模块要选取合适的温度，避免反复焊接，损坏电源模块。 那么隔离电源与非隔离电源比较有什么的优缺点呢? 表 1 隔离电源与非隔离电源优缺点 通过了解隔离与非隔离电源的优缺点可知，它们各有优势，对于一些常用的嵌入式供电选择，我们可遵循以下判断条件： ●系统前级的电源，为提高抗干扰性能，保证可靠性，一般用隔离电源； ●电路板内的IC或部分电路供电，从性价比和体积出发，优先选用非隔离的方案； ●对于远程工业通信的供电，为有效降低地电势差和导线耦合干扰的影响，一般用隔 离电源为每个通信节点单独供电； ●对于采用电池供电，对续航力要求严苛的场合，采用非隔离供电； ●对安全有要求的场合，如需接市电的AC-DC，或医疗用的电源，为保证人身的安 全，必须用隔离电源，有些场合还必须用加强隔离的电源。 一般场合使用对模块电源隔离电压要求不是很高，但是更高的隔离电压可以保证模块电源具有更小的漏电流，更高的安全性和可靠性，并且EMC特性也更好一些，因此目前业界普遍的隔离电压水平为1500VDC以上。
目：基于LabVIEW的多通道数据采集系统 2010 年 03 月 20 日 互联网会议PPT资料大全技术大会产品经理大会网络营销大会交互体验大会 毕业设计开题报告 1．结合毕业论文课题情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述： 文献综述 1. 本课题的研究背景及意义 近年来，以计算机为中心、以网络为核心的网络化测控技术与网络化测控得到越来越多的应用，尤其是在航空航天等国防科技领域。网络化的测控系统大体上由两部分组成：测控终端与传输介质，随着个人计算机的高速发展，测控终端的位置原来越多的被个人计算机所占据。其中，软件系统是计算机系统的核心，设置是整个测控系统的灵魂，应用于测控领域的软件系统成为监控软件。传输介质组成的通信网络主要完成数据的通信与采集，这种数据采集系统是整个测控系统的主体，是完成测控任务的主力。因此，这种“监控软件-数据采集系统”构架的测控系统在很多领域得到了广泛的应用，并形成了一套完整的理论。 2. 本课题国内外研究现状 早期的测控系统采用大型仪表集中对各个重要设备的状态进行监控，通过操作盘进行集中式操作；而计算机系统是以计算机为主体，加上检测装置、执行机构与被控对象共同构成的整体。系统中的计算机实现生产过程的检测、监督和控制功能。由于通信协议的不开放，因此这种测控系统是一个自封闭系统，一般只能完成单一的测控功能，一般通过接口，如RS-232或GPIB接口可与本地计算机或其他仪器设备进行简单互联。随着科学技术的发展，在我国国防、通信、航空、气象、环境监测、制造等领域，要求测控和处理的信息量越来越大、速度越来越快。同时测控对象的空间位置日益分散，测控任务日益复杂，测控系统日益庞大，因此提出了测控现场化、远程化、网络化的要求。传统的单机仪器已远远不能适应大数量、高质量的信息采集要求，产生由计算机控制的测控系统，系统内单元通过各种总线互联，进行信息的传输。 网络化的测控技术兴起于国外，是在计算机网络技术、通信技术高速发展，以及对大容量分布的测控的大量需求背景下发展起来，主要分为以下几个阶段：第一阶段： 起始于20世纪70年代通用仪器总线的出现，GPIB实现了计算机与测控系统的首次 结合，使得测量仪器从独立的手工操作单台仪器开始总线计算机控制的多台仪器的测控系统。此阶段是网络化测控系统的雏形与起始阶段。第二阶段：
Saleae minilogic 24M 8CH 逻辑分析仪使用手册 MIRROROK QQ 4641452 https://www.doczj.com/doc/42431428.html,/ite m.htm?id=12378862970
一、软件的安装 1，首先安装软件Logic Setup 1.1.4 (32-bit)，可从https://www.doczj.com/doc/42431428.html,/downloads 下载，还有支持其他操作系统的软件版本，可选择对应的操作系统下载 2，选取安装的软件Logic Setup 1.1.4 (32-bit).exe，双击进行安装：
3.选择NEXT，进入下一步： 4.按照上图选择后，点击NEXT,出现下面界面
默认安装路径已经设置在C:\PROGRAM FILES\SALEAE LLC,不选的话按照默认的安装目录,此时选择NEXT;也可以设置自己设定的目录. 5.安装过程可能需要1-2分钟
6.安装完成后出现下面界面： 7.安装完毕之后启动一下我们可以到可以看到以下界面： 二、基本使用方法：
在没有连接MINILOGIC的时候软件处于模拟状态Simulation，此时可以进行软件的信号模拟； 2.1选取 Analyzers右侧的加号 + 如下图 提示增加一个协议分析 Add a protocol analyzer 2.2出现右侧一组协议分析类型共7种如下： CAN,I2C 1-WIRE ASYNC SERIAL,SPI,INI/O,I2S/PCM; 协议类型简介：请看附件选取I2C 协议类型，如下图 选择模拟I2C,出现分析设置界面： 选取默认设置，SDA信号模拟在通道0，SCL信号模拟在通道1，地址显示设置选用默认的。
8通道温度数据采集系统 一、设计题目与要求： 设计一个8通道温度数据采集系统，系统误差小于1%；其中4路测量范围0-200?C ，选用Pt100热电阻；另4路测量范围0-600?C ，选用K 分度热电偶。 二、设计过程： 1、画出系统组成框图； 2、完成硬、软件功能分配和完成芯片选型； （1）运算放大器采用单电源,低功耗,精密四运算放大器MAX479 （2）AD 转换芯片采用带有8位A/D 转换器、8路多路开关的ADC0809 （3）硬件主要的功能是把采集到的温度信号转换成电信号，再经过运算放大器放大信号，传递给AD 转换芯片把模拟信号转换成数字信号，最后传给单片机处理信号并显示温度。 （4）软件主要的功能是对ADC0809 AD 转换芯片控制读取数据，读到单片机里对数据的处理转换成对应的温度值并显示。 3、ADC0809原理和应用： ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D 转换器和一个三态输出锁存器组成。多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D 转换器进行转换。三态输出锁器用于锁存A/D 转换完的数字量，当OE 端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。 ADC0809引脚图 IN0－IN7：8条模拟量输入通道 ADC0809对输入模拟量要求：信号单极性，电压 范围是0－5V ，若信号太小，必须进行放大；输 入的模拟量在转换过程中应该保持不变，如若模 拟量变化太快，则需在输入前增加采样保持电路。 地址输入和控制线：4条 ALE 为地址锁存允许输入线，高电平有效。当ALE 线为高电平时，地址锁存与译码器将A ，B ，C 三条地址线的地址信号进行锁存，经译码后被选 中的通道的模拟量进转换器进行转换。A ，B 和C 为地址输入线，用于选通IN0－IN7上的一路模 拟量输入。 数字量输出及控制线：11条 ST 为转换启动信号。当ST 上跳沿时，所有内部
多通道数据采集系统 一、仪器结构 VXY2007虚拟化多道X－Y数据采集系统面板如下图所示。仪器板面上有开关，电源指示灯，Ⅰ、Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ道共四道数据采集通道。 当开关打向OFF时，电源指示灯熄灭；当开关打向ON时，电源指示灯变绿色，表明仪器正处于通电状态。四道数据采集通道各分正负两接线柱，分别与热电偶正负极相连。 X－Y数据采集仪面板图 二、工作原理 热电偶可将温度转换成电压信号（温差电势），通过X-Y多通道数据采集系统连续采集记录体系的温度，X-Y多通道数据采集系统与电脑相连，系统采集的数据显示在电脑上，从而得到所需的冷却曲线。通过数条冷却曲线，即可绘出二元相图。 在一定温度范围内，铜－康铜热电偶输出的温差电势与其热端和冷端的温度差成近似线性关系，为此只要绘制出热电偶的工作曲线（电势差－温差曲线），即可通过它的线性关系较方便地查到各mV值所对应的温度。热电偶工作曲线的绘制办法是，固定热电偶冷端的温度0℃（可将其插入冰水混合物中），取三个温度点（沸水、纯锡凝固点、纯秘凝固点）的温度为横坐标，其对应的温差电势为纵坐标，三点连线，作"电势差－温差"曲线图。当然，在仪器的系统误差很小的前提下，也可不做热点偶工作曲线，而是按照仪器读取的电势差值直接去查“铜－康铜热电偶值分度表”，得出对应的温度来。
三、实验步骤 用热分析法中应用VXY2007虚拟化多道X－Y数据采集系统和热电偶测熔融体步冷曲线的实验步骤如下： 1、配制实验样品 用台秤分别配制含Bi30％、57％、70％或80％的Bi-Sn混合物各60克，以及纯Bi、纯Sn各50克，将以上5个样品分别装入样品管中，再各加入少许石墨粉（减缓金属氧化）。 配制冰水混合物，将带玻璃套管的热电偶冷端插入冰水混合物底部，再将热电偶热端插入样品管中，注意使套管底部距样品管底部8～12mm距离。 2、将5种试样装入样品管中，分别放在电炉加热系统中某一个位置，调节电炉加热系统的选择旋钮到对应的档位。 3、打开VXY2007虚拟化多道X－Y数据采集系统软件，设置好X－Y数据采集系统对应的通道，这时采集系统开始工作－记录样品的温度（实际为mV 值）。给电炉通电，对样品进行加热，使金属或合金完全熔化后断电，然后让样品自动缓慢冷却，数据采集系统自动跟踪记录样品的温度随时间的变化。 4、从电脑所记录的图上准确读取各拐点的mV值（精确到±0.05mV）。 5、绘制相图 从热电偶工作曲线上分别查出各样品拐点处温差电势（mV）所对应的温度，以温度纵坐标，合金组成（以Bi含量计）为横坐标，绘制出Sn-Bi二元合金的简化相图。 四、有关注意事项： 金属熔化后，切勿将样品横置，以防金属熔液流出烫伤人体。另外，取热样品管时一定要戴手套，且不能从别人的头上或肩上的空中移过，以防样品管突然破裂而烫伤人体。 在测定当前样品冷却曲线的同时，可将下一个样品放入坩埚电炉里加热熔化，以节省时间，但应注意样品加热时间不可太长，温度不能过高，否则样品容易被氧化。 测定70％或80％Bi样品时，当温度降至约250℃以后，需要转动玻璃套管以轻轻搅动熔液，直至第一拐点出现为止。
多通道数据采集系统的设计与实现 引言 进来，我在网上浏览了200余篇有关数据采集系统的文献。下载了其中100多篇，详细研读了其中50余篇。我了解到在当今社会各个领域，包括科研和实验研究，数据采集系统有着不可代替的作用，数据采集和处理进行得越及时，工作效率就越高，取得的经济效益就越大．数据采集系统性能的好坏主要取决于它的精度和速度，在保证精度的条件下，还要尽可能地提高采样速度，以满足实时采集、实时处理和实时控制的要求。 数据采集系统涉及多学科，所研究的对象是物理或生物等各种非电或电信号，如温度、压力、流量、位移等模拟量，根据各种非电或电信号的特征,利用相应的归一化技术，将其转换为可真实反映事物特征的电信号后，经A/D转换器转换为计算机可识别的有限长二进制数字编码，即数字量，并进行存储、处理、显示或打印。以此二进制数字编码作为研究自然科学和实现工业实时控制的重要依据，实现对宏观和微观自然科学的量化认识。 Microsoft V isual C++是Microsoft公司推出的开发Win32环境程序，面向对象的可视化集成编程系统。它不但具有程序框架自动生成、灵活方便的类管理、代码编写和界面设计集成交互操作、可开发多种程序等优点，而且通过简单的设置就可使其生成的程序框架支持数据库接口、OLE2，WinSock网络、3D控制界面。 本课题研究的是利用PC机上的声卡作为数据采集卡构建数据采集系统。利用VC编程实现多通道数据采集并对数据采集进行控制和处理。 正文 1.研究背景及发展近况 国外数据采集技术较上世纪有了很大的发展，从最近国外公司展示的新产品可以看出，主要的发展方向可以概括为使用方便、功能多样和体积减小三个方面。国内数据采集技术起步比较晚，国内的数据采集系统与国外数据采集系统相比，在技术上仍然存在一定的差距，主要表现在： (1) 由于整个国内的微电子技术还与世界水平有一定差距，模数转换芯片的速度还不能达到世界先进水平，同时高速PCB设计方面的人才比较稀少，所以国内较少研制出速度非常高同时性能又非常好的数据采集系统。 (2) 数据采集系统的内存不大，数据采集系统本身的信号处理功能不强，在现场只能做一些简单的数据分析，大多数的处理要离线到计算机上去做。 (3) 系统的软件水平以及人机界面方面的水平还不是很高，设备操作起来有很多不人性化的地方。 虽然国内与国外在数据采集技术上存在差距，但是总体来看这个差距在不断缩小，在不久的将来中国的数据采集系统肯定会晋升国际一流的水准。随着数字化步伐的不断加深，数据采集技术作为走进数字世界的一把钥匙，必须要紧跟数字化的脚步，只有掌握了尖端的数据采集技术才能在这个飞速变化的世界具有竞争力。
隔离电源模块的5个作用 在工业控制设备中，有时候要求两个系统之间的电源地线隔离，如隔离地线噪声、隔离高共模电压等，采用带变压器的直流变换器，将两个电源之间隔开，使他们相互独立，从而实现以上目的！每个隔离电源模块单独供电，防止一个模块因受高压放电或其他原因导致损坏后殃及其他模块。这样做的目的可以保证每个模块独立工作，不受干扰。 隔离电源模块的5个作用 一、隔离 ●安全隔离：强电弱电隔离IGBT隔离驱动\浪涌隔离保护\雷电隔离保护（如人体接触的 医疗电子设备的隔离保护）； ●噪声隔离：（模拟电路与数字电路隔离、强弱信号隔离）； ●接地环路消除：远程信号传输\分布式电源供电系统。 二、保护 短路保护、过压保护、欠压保护、过流保护、其它保护。 三、电压变换 四、稳压交流 ●市电供电\远程直流供电\分布式电源供电系统\电池供电。 五、降噪 ●有源滤波。 ●而隔离器是一种采用线性光耦隔离原理，将输入信号进行转换输出。输入，输出和工作 电源三者相互隔离，特别适合与需要电隔离的设备仪表配用。隔离器又名信号隔离器，是工业控制系统中重要组成部分。主要是用来减弱冲击和振动传输的。 隔离电源模块使用环境
●净化电源 原来的配电系统中装置有一些机械设备、高频设备、火花机等一类的负载，这些负载往往对电源进行一些调制干扰。一些对电源质量要求比较高的设备(如精密仪器等)就要求使用隔离电源的办法。 ●安全电源 发电厂送出来的三相电源中的中性点是接在地上的，低压侧的零线实际上也是接地的，这样，如果人体接触火线和地面，就等于和配电系统成了回路很危险，为了安全在一些特定场合就用到隔离电源。 ●RS232、RS485/422、CAN-bus等隔离通讯接口 医学、手持、便携仪表、运算放大器电源 ●大功率IGBT驱动 ●纯数字电路、模拟前端隔离电路 一般低频模拟电路 自控装置
数据采集系统技术参数 一、基本要求 1.1 设备名称 VibPliot 8通道数据采集系统 1.2 设备基本功能 冲击台试验数据采集与分析； 冲击加速度信号采集、处理与分析； 测试过程实时监控； 数据后处理； 测试报告制作 1.3 设备的工作条件 在符合有关试验规范规程的环境条件下，满足设备技术规格书中所列的所有具体要求。 1.4 交货期要求 合同生效后三个月内，具体交货时间和地点由招标人确认。 二、VibPliot 8通道数据采集系统技术规格要求 2.1 总体技术参数 硬件输入通道数量：8通道（支持后续可扩展）。 输入方式：ICP输入，AC，DC或Floating耦合，支持智能传感器输入。 要求每个数采通道都有LED状态指示灯，方便直观查看传感器状态。 数据采集软件方便易学，需要具备专家向导模式。 显示和报告：2D/3D、彩色图显示和多种绘图报告打印输出等，可以和MS Word、PPT 紧密集成，快速完成试验和分析报告；报告为活动图，在Word中可激活图表进行显示方式的更改、激活光标指示、进行有效值计算、进行振型的动画显示。支持ActiveX功能，可在WORD或Power Point中实时浏览和修改波形或数据。 数据接口类型：SDF、SOP、UFF、TRN、TSN、UNV、Matlab和Wav等格式。 可基于VB对软件进行二次开发，可自定义分析函数或宏命令； 数据采集前端硬件既可作为振动冲击加速度数据采集、分析使用，同时也可以作为电 磁振动控制仪使用（可进行冲击振动控制），后续只需要增加相应的软件模块即可。 进口设备，仪器性能指标应达到国际先进水平，其可靠性能良好，性能稳定，控制精度 高，操作使用和维修方便，售后服务优良。 系统对防尘有较高的要求，须采用无风扇制冷技术，适用于恶劣环境。 为保证系统的稳定与高效，数据采集硬件和软件须为同一家公司产品。 2.2 硬件指标
B_S-1W/2W 系列 https://www.doczj.com/doc/42431428.html, REV:2.11 2011/07/19 1 1W / 2W ，效率高达82%，超低纹波，隔离非稳压单路输出，DC-DC 模块 产品特性 ? 开关型、效率高达82% ? 超低纹波噪声 ? 隔离电压1000V ? 超小型，国际标准引脚 ? 符合UL94-V0阻燃标准 ? MTBF > 350万小时 ? 自然空气冷却，无需散热片 ? 工作温度：-40℃～+85℃ 产品概述 TEN-POWER 的BxxxxS-1W/2W 系列产品是专门针对线路板上分布式电源系统中需要产生一组与输入电源高隔离电源的应用场合而设计的。该产品适用： ● 输入电压变化≤±10% ● 隔离电压 ≤1000VDC ； ● 纯数字电路，一般低频模拟电路。 输出特性表 项目 工作条件 Min Type Max 单位 输出功率 0.2 --- 2 W 线性调节率 输入标称电压±1% --- --- ±1.3 % 负载调整率 20%到100%负载(B0505S-2W ) --- --- 10 20%到100%负载(其他型号) --- --- 8 纹波+噪声 20MHz 带宽,输出无外接电容， --- --- 70 mVp-p 输出短路保护 --- --- 0.5 S 温度漂移 100%负载 --- --- 0.03 %/℃ 开关频率 100%的负载，输入电压范围 60 80 120 KHz
B_S-1W/2W系列 1W / 2W，效率高达82%，超低纹波，隔离非稳压单路输出，DC-DC模块
B_S-1W/2W 系列 https://www.doczj.com/doc/42431428.html, REV:2.11 2011/07/19 3 1W / 2W ，效率高达82%，超低纹波，隔离非稳压单路输出，DC-DC 模块
SoMat数据采集系统 eDAQ是新一代的测试系统，它能有效地从车辆数据网络系统中采集数据并能结合应变、模拟、数字信号测试。eDAQ对批量、样板测试及长时间无人监控的测试很理想。其主要性能包括以下： ·eDAQ是一个模块化数据采集系统，它允许用户根据数据采集需要建立一个自定义体系·车辆网络选项允许用户快速地获得从车辆总线中提供的信息。eDAQ支持可扩充的车辆网络接口，如：CAN，J1850 PWM，J1850 VPW，和SAE 1939等 ·通过结合模拟，数字化，应力，热电偶和脉冲等计算数据获得车辆网络数据 ·4MB SRAM的数据存储量 ·支持PC机存储卡容量最多到1G ·以太网（300Kb/S）连网，通过网络允许用户控制测试和下载数据 ·可以通过以太网，访问互连网存取测试数据 ·抗冲击指标为50G ·能抵抗连续20G的快速正玄波振动并正常工作 ·紧凑尺寸：267mm×231mm ·构造：铝壳密封，能防潮、防腐蚀和防尘 ·睡眠模式下耗电低 ·继电器可以保护系统电力的瞬间断电 ·工作温度：-20~65℃ ·取样速率：最高到10,000/秒/通道 ·电流：1~5A ·标准输入电压：10~30V；内置电池为eDAQ及时提供低电压（冷启时） ·可编程的传感器激发和标定中的两级优化的放大器增益设置，保证了数据精度 ·深度睡眠模式电流：16~20mA ·16-bit ADC ·程序过滤器 ·预先设置选项允许用户用掌上电脑控制和观测实际数据 ·数据100% 与nCode软件兼容 ·简单易用的Windows测试控制软件，TCE -创建测试设置文件用来确定和校准传感器通道 -确定数据模式和计算的通道，用来在线数据计算和分析 -为测试数据采集设置触发条件 -用TCE实时显示检测试验数据 -包括频率在内的实时显示 -在数据采集过程中检测测试和内存状况 -初始化、启动、停止、重启和结束测试 -上传测试数据 eDAQ是个模块化系统，它很容易调整，以最佳适应用户数据采集需要。eDAQ系统的最低配置：10个数字I/O，8个脉冲计数器，4MB SRAM，以太网和通讯端口，一条PCMCIA接口插槽。在底层用户可以加一高级板和一车辆总线接口。在它的顶部可以加4个额外的低级或高
多通道数据采集模块使用说明 一.概述 8通道模拟量热电偶信号混合型采集模块,采用最新技术和进口原装芯片.具有精度高,性能稳定,抗干扰强，隔离，高速经济的特点,能在恶劣环境下运行. RS485接口,支持Modbus RTU ,DECON标准协议,停止位和波特率随意设置，是PLC控制系统扩展热电偶采集的最佳选择.可以直接连接PLC、DCS 以及国内外各种组态软件（亚控组态力控组态MCGS等等）。 二.技术指标 型号：TDAM7018 通道数： 8通道 信号类型：K，J，E，R，S，N,T,B,钨铼（2000多度）等型热电偶,通过软件设置各通讯输入类型 电流采集范围:±20mA, 0-20 mA, 4-20Ma 电压采集范围:±1000mV或±10V ±5V,±100mV,±500mV, ±1V 精度：0.1级 分辩率: 24位 扫描周期：100ms 采样频率：AD采样频率每通道1000次/秒，数据刷新3次/秒 通讯接口：RS485接口.光电隔离，ESD保护. 标准协议：MODBUS-RTU DECON协议 工作电源：9-36VDC 功耗: 1.0W 冷端补偿误差： <±1℃. 环境温度：温度-20～70℃ 相对湿度:≤85% RH 无凝结 通讯距离：1200米，可加中继延长 安装方式：DIN35mm标准导轨卡装或螺钉固定. 产品外观尺寸：100*70*26MM 含端子尺寸:120*70*26MM 三．功能和特点 z8路差分输入:提供高过压保护和传感器断线检测功能；抗干扰强隔离，高速经济,使用范围广. z采样频率： AD采样频率每通道1000次/秒，数据刷新3次/秒 z通讯接口： RS485接口. 隔离电压： 3000 VDC. z RS485通信： 光电隔离，ESD保护.通信部分电源隔离，信号采用高速光耦光电隔离，使通信更稳定可过压过流保护，TVS管保护，全方位保护通信芯片！ z标准协议： 支持DCON和Modbus RTU协议，停止位和波特率随意设置，是PLC控制系统扩展模拟量或热电偶采集的最佳选择. z业界独创1： 采用PT1000作为冷端补偿，冷端补偿温度精度更高，性能更稳定,模块内置测温元件，自动完成热电偶冷端温度补偿; z业界独创2: 唯一能采2000多度的钨铼型热电偶 z热电偶输入过压保护：±220V. 输入阻抗： 20兆欧姆. z电源输入端: 具有直流滤波器功能，抗干扰能力强，适用于恶劣环境下运行.
摘要： 当今所有的电子设备与系统均是由半导体器件组成的，众所周知，设备中的每个半导体器件都必须要有电压电流流过，方能正常工作，电源在整个设备或系统中是不可或缺的，举个形象的类比，这就犹如人的血液一样，没有血液就等于生命终止，并且电源的质量会直接影响整个设备与系统的品质，例如电压范围、工作温度范围、负载瞬态变化等诸多需要考量因素。 正文： 目前有部分工程师在设计产品时，电源的方案选择会有这么一种想法，会认为不就那几个物料，都知道物料型号，并且都知道它们的单价，电源模块的价格相对于物料的成本显得较为昂贵，这部分用户想通过分立器件自行搭建，自己DIY设计开发及生产产品使用，殊不知会遇到非常多的问题，性能如何做到最优、成本如何控制、品质如何保障等等。下面就让我从几点给你讲解，为什么要选择采购电源模块产品使用。 1、电路方案的选择 在产品性能需求稍微明了之后，那接下来就是开始设计开发了，首先要做的就是电路方案的选取了，下面为大家列举一些比较常见的“反面教材”。 比如设计开发一个市电交流输入转直流输出的，很多人的第一时间就想到采用工频变换电路方案，因为此方案比较简单，一个工频变压器，再加上个整流滤波就可以搞定，如下图1所示。这个方案虽极易搭建，但此方案也存在致命问题，使用此方案的产品的效率非常低，并且产品的体积会非常之大，在应用中还伴随着让人非常闹心的工频涡流声。 图1 线性电源方案 再比如要设计一个宽压输入的10W直流转直流隔离电源产品，在度娘上一搜索，一大推的设计方案可供选择，出于对成本的考虑，可能很多人会选择RCC电路方案。是的，此方案的确成本比较低，但此方案的产品在整个输入电压范围、工作温度范围、负载瞬态变化等条件下的稳定性均较差、效率低，并且在空载状态下会产生严重的纹波震荡问题，而在批量生产过程中产品的一致性也很难得到保证。 上文提到的两个例子仅仅是较为常见的情况，电路方案的选择是整个电源产品的基础，不但决定着产品的后续能否设计至性能最优，还将会直接影响着产品的品质可靠性能否有所保障以及成本是否最低。 2、性能参数的设计 电路方案确定之后，接下来就需要进行产品性能参数的设计，要对电路方案中的电子元器件进行参数设计、计算与结构物料选型，在这个环节必须从多方面进行权衡。 首先，权衡所有器件的参数范围以及极限条件下的工作情况。 参数的选择不能过于饱和，否则产品极易损坏，需要降额设计，但又不能预留过大，否则会提升产品成本，而且还不能仅仅针对某一个点的单纯设计，否则开发出的产品极有可能仅在某个特定条件或极小的范围条件下能正常或最优工作。 其次，要对产品的结构和工艺进行设计。 产品结构设计可保证产品的散热和可制造性最佳，从而保证产品品质，否则产品开发出来可能需要一个比较大的散热系统，导致整体的产品成本变得高昂。 工艺设计优化的目的是保证产品更易于生产，避免产品的生产难度非常大、不良率很高，甚至可能变成只有手
目录 摘要 (1) 1 引言 (2) 1.1 数据采集系统的简介. (2) 1.2 课程设计内容和要求 (3) 1.3 设计工作任务及工作量的要求 (3) 2 内容提要 (3) 3 系统总体方案 (3) 3.1 系统设计思路 (3) 3.2 系统总体框图 (4) 4 硬件电路设计及描述 (4) 4.1 8253芯片及工作原理 (4) 4.1.1 基本组成及工作原理 (4) 4.1.2 8253与系统连接 (5) 4.2 ADC0809内部功能与引脚介绍 (5) 4.2.1 引脚排列及各引脚的功能 (6) 4.2.2 ADC0809工作方式 (7) 4.2.3 ADC0809与系统连接 (8) 4.3 单片机89C51的引脚与功能介绍 (8) 4.4 8255并行口芯片基本组成及工作原理 (10) 4.4.1 8255的内部结构 (11) 4.4.2 8255的工作方式 (12) 4.2.3 8255与系统连接 (12) 4.5 LED显示部分接线及工作原理 (13) 4.5.1 LED显示工作原理 (13) 4.5.2 LED显示部分接线 (14) 4.6 总体电路图 (14) 5 软件设计流程及描述 (15) 5.1 主程序设计思路 (15)
5.2 部分程序设计流程图 (16) 5.2.1 8253程序流程图 (16) 5.2.2 8255程序流程图 (17) 5.2.3 数据处理流程图 (17) 5.2.4 LED显示流程图 (17) 5.3 汇编语言程序清单 (18) 5.4 仿真结果 (21) 6 课程设计体会 (21) 参考文献 (23)
摘要 数据采集是从一个或多个信号获取对象信息的过程。随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力等场合。数据采集是工业控制等系统中的重要环节，通常采用一些功能相对独立的单片机系统来实现，作为测控系统不可缺少的部分，数据采集的性能特点直接影响到整个系统。 本课程设计采用89C51系列单片机，89C51系列单片机基于简化的嵌入式控制系统结构，具有体积小、重量轻，具有很强的灵活性。设计的系统由硬件和软件两部分构成，硬件部分主要完成数据采集，软件部分完成数据处理和显示。数据采集采用AD0809模数转换芯片，具有很高的稳定性，采样的周期由可编程定时/计数器8253控制。完成采样的数据后输入单片机内部进行处理，并送到LED显示。软件部分用Keil软件编程，操作简单，具有良好的人机交互界面。程序部分负责对整个系统控制和管理，采用了汇编语言进行了判别通道、数据采集处理、数据显示、数据通信等程序设计，具有较好的可读性。 随着计算机在工业控制领域的不断推广应用，将模拟信号转换成数字信号已经成为计算机控制系统中不可缺少的重要环节，因此数据采集系统有着重要的意义。
1W超薄隔离型DC/DC模块及其应用 豆豆网技术应用频道 2009年04月23日【字号：小中大】收藏本文 关键字：电平逆变器电源适配器基站电池LabView 为提高通信设备或装置在信号传输中的抗干扰能力，提高通信的可靠性及满足一些仪表、仪器在复杂环境中的测量精度、提高测量的可靠性，往往在其部分电路或器件上采用了输出稳压的隔离型电源模块供电。这样不仅提高了电源的输出电压精度、减少纹波噪声电压；并且，由于采用了不共地的隔离电源，可以有效地抑制电磁干扰，消除接地环路的干扰，保护系统电路免受外部网络的影响。在便携式仪器、仪表及通信装置中，采用超薄隔离型DC/DC模块，不仅占PCB面积小，并且可靠性高，是最佳的选择。 2008年，广州金升阳公司在DC/DC模块上有新的突破，开发出1W超薄隔离型DC/ DC模块系列。该系列为定压输入，有非稳压输出及稳压输出两类。本文介绍该系列中定压输入、稳压输出的1W超薄隔离型DC/DC模块，其型号为IF0505RN/RT-1W。型号中前一个05的意思是输入电压，后一个05的意思是输出电压。 DC/DC电源模块IF0505RN/RT-1W IF0505RN/RT-1W是一种额定功率为1W、定压5V输入、单路5V稳压输出、隔离电压为3000VDC的DC/DC电源模块。型号中有RN的为DIP封装，有RT的是贴片或SMD 封装。 该模块的主要特点： ● 模块体积小，厚度超薄，仅4.5mm； ● 输出电压精度高，可达±3%； ● 隔离电压高达3000V，并且隔离电容小，仅为25pF；
● 无须外部元器件； ● 具有输出短路保护，短路排除后能自动恢复； ● 输出纹波电压低，为传统的50%，其典型值为10mVp-p； ● 温度稳定性高，温漂最大值为0.03%/℃； ● 有DIP及SMD两种封装； ● 工作温度范围为工业级，-40～+85℃； ● 符合RoHS指令要求。 为提高输出电压精度及减小输出纹波、噪声电压，模块内还增加了一个低压差线稳压器（LDO），使性能进一步提高，其结构框图如图1所示。 图1 IF0505RN/RT-1W结构框图 在尺寸为19.5mm×6.6mm× 4.5mm的封装内安装了隔离型DC/DC转换器及低压差线性稳压器，其技术难度是相当大的。由于模块中增加了LDO，效率稍低，典型值为70%。 模块引脚及主要参数 此种封装的引脚排列如图2所示。1、2引脚为输入端：1-Vin、2-GND；5、6引脚为输出端：5-0V、6-V0；7、8、14为空脚。
18位、1.33MSPS、16通道数据采集系统参考 设计 图1显示的是高性能工业信号电平多通道数据采集电路，已针对快速通道间切换进行了优化。该电路能以最高18位分辨率处理16通道单端输入或8通道差分输入。 单通道采样速率高达1.33MSPS，分辨率为18位。所有输入通道的通道间切换速率为250kHz，具有16位性能。 信号处理电路与简单的4位增/减二进制计数器结合，提供无需FPGA、CPLD或高速处理器即可实现通道间切换的简单、高性价比方案。可编程设置计数器，使其递增或递减计数，实现顺序采样多个通道；也可加载固定的二进制字，用于单通道采样。 图1.多通道数据采集电路原理示意图：未显示所有元件、连接和去耦 放大 电路描述 图1中的电路是一款经典的多通道异步数据采集信号链，由多路复用器、放大器和ADC组成。 该架构允许使用单个ADC对多通道进行快速采样，具有低成本和出色的通道间匹配性能。 通道间切换速度受限于信号链上多路复用器之后的多个元件建立时间，因为多路复用器会对下游放大器和ADC产生满量程步进电压输出。该电路的元件经过精心挑选，最大程度降低建立时间，提升通道间切换速度。
器件选择 ADG5208多路复用器根据3位二进制地址线所确定的地址，将8路输入之一切换至公共输出。ADG5236内置两个独立可选的单刀双掷(SPDT)开关。两个ADG5208开关与一个ADG5236结合，允许16路单端通道或8路真差分通道通过4位数字控制信号连接信号链的其余部分。 4位数字信号由4位二进制增/减计数器产生，计数器的触发信号与18位、1.33 MSPS AD7984ADC的转换(CNV)输入是同一个信号。 AD8065JFET输入运算放大器带宽为145MHz，配置为单位增益缓冲器，可提供出色的建立时间性能和极高的输入阻抗。AD8475还提供极低的阻抗输出，驱动AD8475漏斗放大器的衰减级。 全差分信号链具有以下优势：良好的共模抑制性能和更少的二阶失真产物。为了利用现代低压差分输入ADC处理±10V工业电平信号，有必要使用衰减和电平转换级。 AD8475是一款全差分衰减(漏斗)放大器，集成精密增益电阻，提供0.4倍或0.8倍的精密衰减、共模电平转换和单端至差分转换，以及输入过压保护等功能。快速建立时间(0.001%建立时间为50ns)以及低噪声性能(10nV/√Hz)使得AD8475非常适合用来驱动采样速率最高为4MSPS的18位差分输入ADC。 本电路选取了AD7984一款18位PulSAR?ADC，对单通道进行采样时，该器件能以1.33MSPS的速率提供18位分辨率。但是，顺序切换通道时，信号链上各种元件的建立时间限制了整体精度。例如，以250kHz速率进行通道间切换时，具有16位性能。 时序分析 若图1中的电路工作在连续切换模式下，则所有16通道单端或8通道差分信号流将通过ADG5208和ADG5236.组成的两级多路复用器合并为时分多路复用信号。多路复用后的信号可驱动缓冲器电路(AD8065)以及衰减和电平转换电路( AD8475).的输出信号通过一个RC滤波器(2.2nF、10Ω)驱动差分输入ADC。 在通道间切换时，多路复用输入信号通常含有较大的电压阶跃。最差情况下，一个通道处于负满量程，而下一个通道则处于正满量程。因此，阶跃最大可以等于满量程输入信号，本例中是20V。对于模拟信号链而言，在短时间内从如此大的阶跃信号电平建立至高精度存在很大的挑战。必须仔细检查电路的时序，确定不同采样速率下的建立时间以及信号链上的电路所要求的建立时间。 图2显示系统的基本时序图，我们的分析以此为基础。
基于两台示波器同步产生“8通道”完成数据采集 很多应用场合需要4通道以上的示波器，但是市面上极大部分示波器最多只有四通道，而且没有外部输入的同步时钟接口。有什么快捷的方法获得更多通道功能的示波器？ 最简便的方法是:将两台示波器的辅助输入信号作为触发源，同时连接到相同的输入信号，每台示波器的另外四个通道都分别连接到不同的待测信号，这样两台示波器就近似于等效的“8通道”示波器。连接示意图如图1所示。 图1 两台示波器连接为近似8通道示波器 有些示波器没有辅助输入通道，或者使用辅助输入通道不方便（辅助输入通道在示波器屏幕上没有显示），那么可以使用示波器的某个通道作为触发源，譬如两台示波器都用通道4作为触发源，那么两台示波器就可以同步成近似7通道示波器，连接示意如图2所示。
图2 两台示波器同步为近似7通道示波器 上述同步方式是基于在相同的触发源，相同的时刻触发相同的信号，两台示波器是独立的时钟采样系统，因此理论上存在一定的延迟。如果使用可以采用外部时钟源的示波器，那么将两台示波器的时钟连接到相同的外部时钟，可以获得同步精度更高的8通道示波器。连接示意如图3所示。
图3 使用外部时钟同步产生8通道示波器 问题在于这种更高同步精度的方式需要高稳定度的时钟和高精度的功分器，使用起来不是很便捷。而使用前面的那种仅仅通过触发来同步的方式，不同示波器测量相同信号的延迟是多少呢？纳米软件同时连接两台示波器，实现多通道数据采集。智能示波器SDS3000使用相同触发源方式同步产生7通道示波器，同步示波器通道之间的延迟平均值只有50ps左右。这对于ns级的时序测量是完全可以接受的。 SDS3000系列超级荧光示波器，最大带宽为1GHz，采样率4GSa/s，采用创新的SPO技术，支持高刷新、256级波形辉度等级及色温显示、数字触发和深存储特性；采用操作系统要求：WindowsXP（SP3）及以上；支持丰富的智能触发、串行协议触发和解码；支持历史采集（History）、顺序采集（Sequence）和波形搜索（WaveScan）；具备丰富的测量和数学运算功能；支持16路数字通道；集成25MHz DDS信号发生器。是一款性能
STM32F103x的USB多路数据采集系统设计 引言 目前，在工业和许多其他场合依然使用基于PCI板卡、ISA板卡的数据采集系统，价格昂贵、接插不方便。USB(Universal Serial Bus，通用串行总线)是计算机上的一种新型接口技术，它使得计算机和外部设备的连接十分方便。USB具有高效、快速、价格低廉、体积小和支持热拔插等优点，使其成为数据采集系统设计的新宠儿。然而当前的USB数据采集设备大多采用的是专门的USB接口芯片，而且根据不同的需求，需要外扩一定数量的A／D 转换芯片，使得接口非常复杂，增加了系统的开发难度，进而对系统的稳定性产生影响。本设计采用意法半导体公司开发的基于Cortex-M3内核的新型32 位微控制器STM32F103x作为主控芯片。该芯片内部集成了全速USB2．0设备接口模块和16通道的12位高精度A／D转换器，单芯片即可完成设计任务，避免了复杂的接口电路设计，有效地降低了系统接口的复杂度和系统开发的难度，在很大程度上提高了系统的稳定性。 1 主控芯片STM32F103x STM32F103x是意法半导体公司生产的基于ARMCortex-M3处理器核的微控制器。Cortex-M3是基于ARMv7-M体系结构的 32位标准处理器，具有低功耗、少门数、短中断延迟、低调试成本等众多优点。它是专门为在微控制器系统、汽车电控系统、工业控制系统和无线网络等对功耗和成本敏感的嵌入式应用领域实现高系统性能而设计的，大大简化了编程的复杂性，集高性能、低功耗、低成本于一体。STM32F103x微控制器采用了先进的 Cortex-M3内核结构，具有丰富的性能出众的片上外设，包括16通道的12位A／D转换器、7通道的DMA控制器、16位定时器、USART接口、 CAN接口(2．0B)和USB2．0全速接口(12 Mbps)等。 2 数据采集系统硬件设计 2．1 数据采集系统硬件结构 多路数据采集系统的硬件结构框图如图1所示，主要包含5个模块：信号输入接口模块、信号调理模块、数据采集及预处理模块、USB2．0通信模块和上位机模块。其中的信号输入接口模块实现信号的隔离接入；信号调理模块对输入信号进行放大或衰减，以适应A／D转换器的转换量程；数据采集及预处理模块和 USB2．0通信模块实际是由微控制器 STM32F103x 独自实现的。STM32F103x通过内部A／D转换器对经过调理后的信号进行采集，然后进行数据的预处理，并将预处理后的数据通过 USB2．0全速接口传送到上位机。上位机模块主要是对获取的数据进行存储和分析处理。由于大量的工作都是在STM32F103x内部完成的，只需通过简单的寄存器设置和程序设计即可完成数据的采集和传输过程，这在很大程度上优化