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多通道数据采集卡ppt课件

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数据采集及数据采集系统 ppt课件

数据采集及数据采集系统 ppt课件

《虚拟仪器技术》
测量放大器原理电路
第15页
《虚拟仪器技术》
测量放大器的增益由下列公式来确定
G U o (U o1U o2)U o U i1U i2 (U i1U i2)(U o1U o2)
Uo1 Ui1 IgR1
Uo2 Ui2 IgR2
Ig
Ui1 Ui 2 Rg
Uo1 Uo2 R1 R2 Rg
类 型 并联比较式 分级型
主要特点 超高速
高速
分辨率 （位） 转换时间 采样频率 价格
主要用途
6~10
几十ns 几十MS/s
高
超高超 视频处理
8~16
几十~几百ns
几MS/s 高
视频处理 高速数据采
集
逐次逼近式 速度精度价格
等 综合性价比较
高
8~16
几~几十μs
几十~几百kS/s 中
数据采集 工业控制
第12页
《虚拟仪器技术》
4.2.2 采集信号调理的主要功能 1、被采集信号的特点
➢ 传感器感应物理现象并生成与被检测的物理量成比例的电信号。传 感器输出信号的类型，主要有电阻、电压、电流和频率等四类信号。
2、信号调理功能 信号调理功能主要有：
➢ 1）放大功能 ➢ 2）隔离功能 ➢ 3）多路复用功能 ➢ 4）滤波功能 ➢ 5）激励功能 ➢ 6）线性化功能
《虚拟仪器技术》
R-2R梯形网络 D/A转换器原 理
U O 1 I6 3 R 1 1 6 U 3 R R 3 R 2 1 4U R
根据叠加原理，D为任意数时四位D/A转换器的总输出电压
U O U 2 4 R ( 2 3 D 3 2 2 D 2 2 1 D 1 2 0 D 0 ) U 2 4 R D

基于声卡的双通道数据采集系统ppt课件

基于声卡的双通道数据采集系统ppt课件
过这两个插孔连接到声卡。若由Mic In输入，由于有前置放大器，容易 引入噪声且会导致信号过负荷，故推荐使用Line In，其噪声干扰小且动 态特性良好。声卡测量信号的引入应采用音频电缆或屏蔽电缆以降低噪 声干扰。若输入信号电平高于声卡所规定的最大输入电平，则应在声卡 输入插孔和被测信号之间配置一个衰减器，将被测信号衰减至不大于声 卡最大允许输入电平。此外，将声卡的Line Out端口接到耳机上还可以 实时的监听声音信号。 LabVIEW对声音采集的设置默认于其所处的操作系统，本文使用的是最 普通的声卡，对于高级的声卡采集信号时，要注意关闭如混响之类的一 些特效，避免影响测量结果的真实性
11
设计的前景
通过声卡采集的波形储存在计算机中做到信息的存 储并相对照。心电图、噪声、等波形的采集。
可以做成声卡密码锁，以后采集的波形与保存的波 形相对很相似时才会自动开锁，不然不开。
系统性价比高、通用性强、扩展性好、界面友好， 在工程测量与实验室应用中具有广阔的前景。
12
5
软件实现
通过Labview编写所设计的程序并进行测试。 在Labview中“函数”—“图形与声音”—“声
音”子选板下提供了一系列与声卡相关的函 数节点，这些节点都是使用Windows底层函 数编写的，直接与声卡驱动联系，可以实现 对声卡的快速访问和操作，具有比较高的执 行性能。
6
使用Labview中函数节点的介绍
7
SI Read节点 从缓冲区读取数据。根据不同 的数字声音格式，读取相应数据格式的数组。
SI Stop节点 停止采集数据 SI Clear节点 释放声卡占用的计算机资源
8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
设计的程序前面板
9
设计好的程序框图

多通道数据采集卡PPT共27页

多通道数据采集卡PPT共27页

31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
多通道数据采集卡
26、机遇对于有准备的头脑有特别的 亲和力 。 27、自信是人格的核心。 也是成 功的利 器之一 。没有 它，天 才也会 在矛盾 无定的 迷径中 ，徒劳 无功。- -查士 德斐尔 爵士。 29、困难就是机遇。--温斯顿．丘吉 尔。 30、我奋斗，所以我快乐。--格林斯 潘。

数据采集基础知识 PPT课件

数据采集基础知识 PPT课件

x s (nTs ) x(nTs) (t nTs )
n 0

采样定理：连续信号→离散信号
连续时间信号，可以表示为无限多个谐波的叠加。 信号x(t)和频谱X(f)的关系为：

x(t )

i 2ft x ( t ) e dt

X ( f )ei 2ft df
（2-1）
X( f )
（2-2）

由
X( f )
x(nTs )
恢复出 x(t ) ，频谱
X( f )
和采样间隔 Ts 必须满足：
有截止频率(即最高频率) f c ，即当 f f c 时， X( f ) 0 （2-3） 1 1 Ts 或 f c 2T （2-4） 2f
c
s
采样定理：连续信号→离散信号
x(t)
x(t)
0
t
采样/保持
xs(nTs) xs(nTs)
0
Ts 2Ts 3Ts ...
t
量 化
xq(nTs) 4q 3q 2q q
xq(nTs)
编 码
x(n) x(n)
0
Ts 2Ts 3Ts ...
t
计算机
0
001 011 100 010 010 011
t
模拟信号离散化处理时遵循的原则
(1) 采样点增多，占用计算机的大量内存单元，可能会因内存不 够而无法工作； (2) 采样点太少，各采样点之间相距太远，使原始数据值的失真， 信号复原时不能复现原来连续变化的模拟量，从而造成误差。 对模拟信号离散化时，依据采样定理进行。
数据采集：被测对象的各种参量通过各种传感元件经过适当
转换后，经采样、量化、编码、传输等步骤，最后送到控制 器进行数据处理或存储记录的过程。 数据采集系统(DAS,DAQ：Date Acquisition System)

多功能数据采集卡

多功能数据采集卡
第七页，讲稿共二十二页哦
进行DAQ配置的步骤如下：
• 1．新建一个通道 • 2．选择通道类型，可以选择通道类型如模拟输入、模拟输出、数字
I/O等。 • 3. 定义通道名。 • 4．选择测量类型，如电压、电流、电阻、频率等 • 5．定义单位和范围。 • 6．定义刻度模式。
• 7. 指定DAQ设备及通道号。
第九页，讲稿共二十二页哦
§11-2 数据采集函数
• Data Acquisition模板分成六个 子模板：
– Analog Input（模拟输入），
– Analog Output（模拟输出），
– Digital I/O（数字I/O）， – Counter（计数器）， – Calibration And Configuration（
字
线6
线8
控
错误报告 接 控制
制
2 判优
口4
逻
芯 中断
辑
2
片1
系统信息
2 中断
1
DRQ
1
10M
16 FIFO
12 82C53
A
1M 分频器
12- 程控
输入
Bit
增益
多路器
A/D
4
3 12
82C55
校准
4 12- 1 Bit D/A 24
8
I/O 连 接 器
12
12- 1 Bit
D/A
8
82C53 8
• number of samples/ch端口可指定每个通道的采样点数，为一 个整数；
• waveforms端口将输出采集到的多路模拟输入的电压数据（单 位为伏特），为一个数字型的二维数组，数组的一列为一个 通道的采样数据；

数据采集卡分析报告精品PPT课件

数据采集卡分析报告精品PPT课件
◆通道的数据采集触发模式可使用预
触发、后触发、匹配触发和延时触 发
◆工作温度-20-70 价格8239(淘宝现价) 地址：西安市高新技术产业开发区 科技二路６８号西安软件园秦风阁 综合楼301
Tel: /87607004 伍勇
阿尔泰PCI8602 ◆16位AD精度，250KS/s采样频 率
◆单端32路/差分16路 模拟量输 入
◆工作温度-20-60 价格1900 地址：西安市高新区高新三路2 号海佳云顶B座2202室 联系方式：
手机：联系人：张琦
QQ：1599940642 公司官网：
NI USB-6009 ◆输入14位分辨率，48
kS/s)
◆8路模拟输入通道 ◆12位分辨率, 150 S/s ◆输出2路模拟输出通道 ◆12条数字I/O线 ◆32位计数器 ◆获取用于OEM的仅含 板卡的套件 ◆NI-DAQmx驱动软件 和NI LabVIEW ◆SignalExpress交互式 数据记录软件 价格：2150
数据采集卡分析 报告
报告目的
❖ 车体振动的测试，采用加速度传感器对车体各个轴向的相关唯一跳动 量进行测量，并通过labview对数据进行采集与处理等，来实现试验 中稳定性测试的方法。利用计算机对测量点的处理，编制出基于虚拟 仪器的测量软件，同时还可以对测量的数据进行快速傅里叶变换，所 需要的仪器设备有加速度传感器、数据采集卡、被测量的车体、计算 机、电源，信号调理设备。为了能够圆满完成这次测试任务，需要购择口碑好，有试验者使用过的，测量稳定的三个 产品进行对比，初步选择 方案一 选择：研华的1712 理由：1本实验室就有研华的板卡（测试良好），只需配一根电缆线及端子。 经 查找问价，电缆线端子合计890元，国产阿尔泰PCI8602效果相比较， 价格虽 然便宜，但性能没有研华的好。NI PCI-4472价格太高。

数据采集通道PPT课件

第1节 模拟信号的输入及A/D转换器
模拟信号输入通道
作用:是将由传感器送来的模拟量进行电平转换、滤 波、放大、采样保持、模/数转换之后，输入微处理 器中。 组成：完整的模拟信号输入通道由滤波器、放大 器、采样/保持器、模/数转换器等组成，
也有只需要其中部分器件的模拟信号输入通道。在每个系统中 需要采样的点数及要求的转换精度和速度不同，所以在一个数 据采集系统中，可能会有多种转换方式。
第1页/共71页
模拟信号输入通道的工作方式
1、单通道不带采样/保持器的A/D转换 2、单通道带采样/保持器的A/D 3、多通道A/D转换 4、多通道共享A/D转换 5、多通道共享采样/保持器与A/D转换器
第2页/共71页
模拟信号输入通道的工作方式
1、单通道不带采样/保持器的A/D转换 这种电路适合于输入信号变化缓慢的场合，其转换 速度一般，精度较高，方框图如图2-1所示。
首先，在信号的变化范围内，不能因A/D转换器分辨率过低 造成测量“死区”。如信号｜x(t)｜的最大值为xmax,最小值 为xmin
q/2≤xmin
必须得到满足
若使xmax=uＦＳ
21 xmin N 1 xmax
第34页/共71页
所以
对截断量化误差来说，则
N log xmax 1 x2
min
N log xmax x2
1
X
0
X
0
输入结果为负值
10
X
X
1
输入结果过程量
11
X
X
1
输入信号欠量程
第22页/共71页
• Q3：表示千位（1/2位）数的内容,Q3=“0”（低电平） 时，千位为1；Q3=“1”（高电平）时，千位数为0。

多通道数据采集系PPT


论文组成：
• • • • • • 1.研究背景、数据采集技术和总体设计 2.系统硬件 3.系统软件 4.系统抗干扰分析 5.系统仿真 6.总结、参考文献、附录及致谢
多通道数据采集系统基本构成：
系统总体设计：
• • • • 1.硬件设计 2.软件设计 3.抗干扰设计 4.仿真调试
硬件组成：
• • • • • • 1.单片机芯片AT89C52 2.A/D转换器 3.LED显示电路 4.时钟复位电路 5.非易失存储芯片 6.RS232通信电路
硬件仿真电路图：
软件设计分析：
• 本部分包括初始化模块、A/D转换模块、 LED显示模块、数据上传模块等。文中给出 各个模块的流程图，总程序见论文附录。
系统抗干扰分析：
• 1.硬件抗干扰分析 • 2.软件抗干 2.仿真
总结：
• 利用Keil C51和Proteus软件对这种多通道 数据采集系统进行了分析和建模，得出这 种基于单片机的多通道数据采集系统具有 较强的可行性和有效性。但本系统也存在 许多改进提升的地方 。
多通道数据采集系统分析与建模
路 康 指导老师： 杨颂华
论文主要内容：
本文对多通道数据采集系统进行介绍和分 析，用Keil 和Proteus软件对系统进行建模和仿 真。采集模式发生器产生的虚拟模拟信号，对 这个信号进行A/D转换后送单片机处理，实现 存储、在LED数码管显示、定时上传等功能。 验证这种多通道数据采集系统通用部分的可行 性和有效性。

多通道数据采集卡


读 取 P5上 的 高 八 位 数 据 32路 通 道 已 依 次 采 完 ? 否 存 储 器 已 满 ？ 否 存 低 八 位 数 据 是 地 址 指 针 指 向 存 储 器 首 单 元 是
输 出 模 拟 通 道 地 址
地 址 指 针 指 向 存 储 器 首 单 元
置 R/C=1
存 储 地 址 加 一
系统软件设计（AD部分采用外部中断版本）
主函数流程图如下
开 始 延 时 50ms 是
初 始 化
存 储 器 已 满 ？
Hale Waihona Puke 延 时 8us否 存 低 八 位 数 据
地 址 指 针 指 向 存 储 器 首 单 元
置 R/C=1 存 储 地 址 加 一 读 取 P4上 的 低 八 位 数 据 模 拟 通 道 地 址 加 一
系统硬件设计
五、片外存储 选用µPD43256B，它是32Kx8的SRAM.
1、P2.0——P2.6作片外RAM 的高7位地址线，P2.7与RAM 的片选端相连输出片选信 号 ——可知，RAM地址为 0000H——7FFFH
2、P0口做数据地支复用线
系统硬件设计
六、USB接口
选用国产芯片CH372，它是一个 USB总线的通用设备接口芯片。在本地端，CH372 具有 8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机系统总线上； CH372内置了USB通讯中的底层协议，具有省事的内置固件模式和灵活的外置固件模式。 在内置固件模式下，CH372自动处理默认端点0的所有事务，本地端单片机只要负责数据交换， 所以单片机程序非常简洁。在外置固件模式下，由外部单片机根据需要自行处理各种USB 请求， 从而可以实现符合各种USB 类规范的设备。 本系统采用内置固件模式。 1、P0口做 CH372的八位数据线 2、74HC573的Q0与CH372的控 制端A0相连，控制是向CH372写 命令还是数据（当 A0=1 时可以 写命令，当 A0=0 时可以读写数 据） 3、P2.4，P2.5，P2.6，P2.7分 别与74HC138的的A0，A1，A2 和E3端相连，Y3端与CH372的 片选端CS相连,输出CH372的使 能信号4、可知CH372的地址为 Bxx1H和Bxx0H,此处选择BFF1H 和BFF0H

多通道数据采集系统的设计(N)PPT课件


8
H
L
L
L
9
H
L
L
H
10
H
L
H
L
11
H
L
H
H
12
H
H
L
L
13
H
H
L
H
14
H
H
H
L
15
H
H
H
H
（1）异步复位端MR1、 MR2为高电平时，完成清 零功能。
（2）当MR1、MR2中有一 个为低电平时，在 、 脉冲CP下0 降C沿P1作用下开始 计数操作。
（3）将 CP1 与Q0连接， 计数脉冲由CP0 输入， 开始四位二进制计数。
实验六
多通道数据采集系统的设计
一、实验目的
1、学习A/D转换器件ADC0809的工作原理及使用方法； 2、掌握根据A/D转换器件的工作时序图设计控制电路 的基本方法； 3、掌握多通道数据巡回采集的概念； 4、测试ADC0809的精度； 5、学习触发器、计数器、显示译码器和LED数码管的 使用。
二、实验仪器
模拟
IN5
开关
IN6
IN7
ADD-A ADD-B ADD-C
ALE
地址 锁存 与译码
A/D 转换
D8
D7
三
态
D6
锁
D5
存
缓
D4
冲
D3
器
D2
D1
UREF(+) UREF(-)
ADC0809时序图
寄存器复位
启动A/D转换
START 地址锁存
ALE
ADD-A ADD-B ADD-C
EOC
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芯片为CMOS器件，单片16通 道，允许输入的模拟电压范 围是Vss—Vcc。
用P1.0——P1.4作32路模拟 开关的地址线，地址范围为 0000H——001FH，其中U2的 EN端信号由P1.4接非门后输 入，U3的EN端信号直接由 P1.4输入。32路通道地址范 围为0000H——001FH
系统硬件设 三、I/O扩展计
本系统采用内置固件模式。
1、P0口做 CH372的八位数据线
2、74HC573的Q0与CH372的控制 端A0相连，控制是向CH372写命 令还是数据（当 A0=1 时可以写 命令，当 A0=0 时可以读写数据）
片外SRAM、CH372 和两个74HC573无 地址重叠
3、P2.4，P2.5，P2.6，P2.7分 别与74HC138的的A0，A1，A2和 E3端相连，Y3端与CH372的片选 端CS相连,输出CH372的使能信号 4、可知CH372的地址为Bxx1H和 Bxx0H,此处选择BFF1H和BFF0H
LM358是双运放，想用它输出正、负10V的电压给多路开关用，但是需要提 供大于+10V和小于-10V的电源，-10V电压还得从+12V的电源转换，比较麻 烦。
系统硬件设 后来：1计、12V转5V部分改用LM2575，它允许输入7—40V变化的直流电压，输
出5V，最大电流为1A，基本不发热。2、采用金升阳的电源模块WRA_CS-3W直接 由+12V电源输出正、负12V电压供多路开关使用。
D12 6
D13 7
D14 8
D15 9
GND 10
U22
OE
VCC
D0
Q0
D1
Q1
D2
Q2
D3
Q3
D4
Q4
D5
Q5
D6
Q6
D7
Q7
GND
LE
74HC573
20 VCC 19 P0.0 18 P0.1 17 P0.2 16 P0.3 15 P0.4 14 P0.5 13 P0.6 12 P0.7 11 VCC
数据采集系统方案的确立
——常用系统介绍
这种方法用在被采集的多路信号之间没有严格的时序关系的时候，不 适合用来实现对高速信号的采集，也不能实现多路信号的同步采集。
数据采集系统方案的确立
——常用系统介绍 2、多A/D实现多通道并行采样系 统
这种方法用于多个高频高速数据并行采集。该系统需要多片ADC芯片来实现多路 信号并行采集，各路信号基本上不互相干扰，采集速度也有明显的提高，但是由 于使用的芯片较多，导致电路结构复杂，体积庞大，而且价格昂贵。
系统主要技术指标
1、输入通道数：32通道 2、信号动态范围：0—5V、0—3V、
0—10V、±5V 3、数据采样速率：2KHZ 4、ADC分辨率：12—16位 5、接口形式：USB2.0
系统设计主要包括的内容
1、数据采集系统方案的确立 2、系统硬件设计 3、系统软件设计
1、多路非同步数据采集系统
此电路在输入输出端联接一个 “LC”滤波网络可进一步减少输 入输出纹波。由于DG406的标准电 源电压是15V，最大工作电压是 40V，而电源模块本身的输出博文 并不是很大，完全可以满足要求， 所以就直接用了。
系统硬件设
二、多路开计
关
选用芯片ADG406，后因为芯片较贵，用DG406代换。这
两个芯片的引脚、功能和使用方法是相同的。
系统硬件设
六、USB接计口 选用国产芯片CH372，它是一个 USB总线的通用设备接口芯片。在本地端，CH372 具有 8位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出，可以方便地挂接到单片机系统总线上；
CH372内置了USB通讯中的底层协议，具有省事的内置固件模式和灵活的外置固件模式。 在内置固件模式下，CH372自动处理默认端点0的所有事务，本地端单片机只要负责数据交换， 所以单片机程序非常简洁。在外置固件模式下，由外部单片机根据需要自行处理各种USB 请求， 从而可以实现符合各种USB 类规范的设备。
74HC573是74HC373的替代品，引脚分布较规则，利于布线。让LE端始终为高电平，通过改 变输给使能端的信号控制信号的通断。具体电路如图所示。地址为：低八位是8XXXXH，高 八位是9XXXXH,这里取8FFFH和9FFFH。
OE1 1
D0
2
D1
3
D2
4
D3
5
D4
6
D5
7
D6
8
D7
9
GND 10
系统硬件设
四、AD转换 计
选用AD转换芯片ADS7805，它是16位采样AD转换器，内置16位逐次逼近式寄存器、 采样保持器、参考电压、时钟、数字接口、信号调理电路以及三台输出驱动电路 采样频率为100KHZ（两次采样之间间隔10us），+5V单电源供电，模拟输入范围 为-10V—+10V，转换最多在8us内完成，精度也满足要求。
U21
OE
VCC
D0
Q0
D1
Q1
D2
Q2
D3
Q3
D4

Q4
D5
Q5
D6
Q6
D7
Q7
GND
LE
74HC573
20 VCC 19 P0.0 18 P0.1 17 P0.2 16 P0.3 15 P0.4 14 P0.5 13 P0.6 12 P0.7 11 VCC
OE2 1
D8
2
D9
3
D10 4
D11 5
3、单A/D多通道同步采集系统
数据采集系统方案的确立
——常用系统介绍
这种方法能保证多路信号的同步采集，也能用于高速采样，而且电路简单，成本 不高，但是各个通道之间容易相互干扰。
本系统采用第一种方案， 即多路非同步数据采集系统
一、电源模计块
系统硬件设
之前：由于7805标准输入电压是10V，我输入的是12V，7805发热严重；
1、P1.5与ADS7805的R/非C端 相连，位操作，控制ADS7805 是进行AD转换还是输出转换后 的数据 2、两个并行I/O扩展芯片用来 接收ADS7805输出的高八位和 低八位数据 3、P2.4，P2.5，P2.6，P2.7 分别与74HC138的的A0，A1， A2和E3端相连，其Y0、Y1端分 别输出I/O扩展口的使能信号, 顾地址为：低八位是8XXXXH， 高八位是9XXXXH,这里取8FFFH 和9FFFH。
五、片外存计储
系统硬件设
选用µPD43256B，它是32Kx8的SRAM.
1、P2.0——P2.6作片外RAM的 高7位地址线，P2.7与RAM的片 选端相连输出片选信号 —— 可知，RAM地址为0000H—— 7FFFH 2、P0口做数据地支复用线
SUCCESS
THANK YOU
2019/8/26