凹版印刷机测试平台数据采集模块软件设计

 
 
 
 
数据采集是检测平台需要实现的重要目标，因此数据采集软件的设计是整个检测平台设计的重要组成部分。根据实验室现有的资源条件，采用北京阿尔泰科技发展有限公司的PCI8757数据采集卡作为整个检测平台的硬件。PCI8757具有如下性能：
a)具有正负10V、正负5V、正负2.5V、0—10V、0—5V多个输入量程可选；
b)具有16位转换精度；
c)具有3—800KHz的采样频率；
d)具有4通道的物理通道数；
e)双端模拟输入；
f)具有8K字（点）FIFO存储器。
g)四通道四芯片独立工作；
h)系统测量精度为0.01%。
 


 
 
由于检测平台测量的气体温度、速度信号的变化不快，因此采用PCI8757数据采集卡完全符合检测平台的使用要求。PCI8757数据采集卡提供了VB、VC的数据采集程序，特别是支持NI的LabVIEW软件开发的相关例程和底层驱动函数，这为编写其在LabVIEW上的数据采集程序提供了无缝的连接。在PCI8757数据采集卡中，适用于本数据采集软件设计的LabVIEW驱动函数主要有：冲溢出标志等）。需要设置的参数有hDevice设备对象句柄、pDMAStatus结构体指针。若调用成功，则返回TRUE，否则返回错误码。
该函数的功能是用于停止AD在任何时候的采样，但并不改变设备的其他任何状态。需要设置的参数有hDevice设备对象句柄。若成功，返回TRUE,表示AD被停止，否则返回FALSE。
 

 
 
 
 
该函数的功能是释放设备对象所占有的系统资源及设备对象本身。需要设置的参数有hDevice设备对象句柄。若成功，则返回TRUE，否则返回FALSE。通过理解上述函数后，就可以着手编写数据采集软件程序。整个检测平台需要采集干燥箱的风速和风温信号，因此只需要PCI8757的2个数据采集通道来分别对风速和风温信号来进行数据采集就可以了。由于在检测平台的每次测量中需要测量的点数较多，因此宜把数据采集程序写成单独的子程序，以方便整个系统程序对其的调用。把数据采集程序写成子程序需要注意为其设计相关的输入输出接口，用于对数据采集参数的设置。该数据采集子程序根据实际数据采集的需要，设计了一个采样频率的输入接口和风速、风温两个数据输出接口。数据采集子程序的数据输入输出接口如图5-16所示，其生成的作为被调用子程序的图标如图5-17所示。
 
 

 
 
 
 
该数据采集子程序的LabVIEW后面板代码如图5-18所示。由图5-18数据采集子程序的LabVIEW后面板可以看出该子程序进行数据采集的原理。首先是要设置好相关的硬件采集参数：具体包括通过CreateDevice来创建PCI8757数据采集卡的设备对象句柄，由于本检测平台仅需一块PCI8757数据采集卡，因此该函数的DeviceID参数采用默认值0；设置PXI8757_PARA_AD结构体参数，根据实际数据采集的需要，把PCI8757数据采集卡的第0、1两个通道参数设置为1，表示使用这两个通道，第2、3两个通道参数设置为0，表示不使用这两个通道，把四个输入量程参数均设置为0，表示他们的输入量程范围为正负10V,由于希望数据采样频率可以根据需要来改变设置，因此把对其参数的设置采用输入控件的方法来完成，其他参数，如字长、字段、触发源和触发方式等参数选择默认的设置即可。
 
 


 
 
 
其次是要数据采集的具体实现。该数据采集程序采用了DMA直接数据存储技术和线程处理技术，这既可以提高对数据的处理效率，也可以大大减轻CPU工作的负担。当参数设置完成后，运行程序，上面程序框里的CreateSystemEvent函数会创建一个内核事件对象句柄hDmaEvent赋给IniDeviceintAD的相应参数，以作为Dma事件的变量，接着用StartDeviceDmaAd启动AD部件开始数据采样，进而调用Win32API函数WaitForSingleObject来等待hDmaEvent事件的发生，当当前缓冲段没被DMA完成时，自动使所在线程进入睡眠状态（不消耗CPU的时间），否则，则立即唤醒所在线程，执行它下面的代码，这时通过GetDevStatusDmaAD函数来确定哪一段缓冲是新的数据，即刻处理该段数据，直到所有的缓冲段变为旧数据段，然后再回到WaitForSingleObject状态来等待新的hDmaEvent事件的发生，这样就可以实现不间断的数据采样。
 



 
 
由于数据采集程序是作为子程序，仅要求每次调用其时进行一次数据采样就可以了，因此在程序设计时没有加入循环控制结构。采集完的数据被放在一个字段为64，字长为4096的数组里，通过For循环结构的索引功能，每次都可以把一个字段里的4096个数据取出来与十六进制FFFF进行相与处理，然后再转换成电压值，通过降采样数组后把每个通道的电压数值分离出来，降采样数组的每个分支数组也是一个长度为1024的数组，采集到的风速和风温数据分别放在最前面的两个分支数组里，分别把其进行均值处理，从而得到期望的风速和风温值，显示在输出显示的控件上。最后，数据的采集与处理完毕后，通过ReleaseSystemEvent函数、StopDeviceDmaD函数、ReleaseDevice函数来停止数据的采样并释放数据采集硬件的设备资源，以准备下次启动数据采样使用。http://www.dgzhenghang.net