微机控制系统接口技术.ppt

微机控制系统接口技术 华东理工大学 自动化研究所 王华忠 接口技术概述 过程信息的变换与处理 2、差动式变换的特性分析 2、参比式变换特性分析 SCXI 选择 信号调理 多路复用 放大 隔离 滤波 传感器激励 冷端补偿 A/D：模拟量-数字量转换 把外部电压信号转成计算机能够识别的数字信号 采样频率 Max Sampling Rate (S/s), Sampling Frequency (Hz) 精度(Resolution)：8bit 12bit 14bit 16bit 输入范围(Input Range)(增益)： 同步采样(Simultaneous analog input) 轮询采样(Multiplex analog input) 突发模式采样(Burst mode) 触发模式(Trigger mode) 隔离(Isolation) FIFO …… A/D 分辨率 A/D 采样率 多通道采集 连续扫描 同步采样 间隔扫描 触发 A/D转换过程 软件(以NI产品为例) I/O端口操作 对寄存器读写(现在用的较少) 调用库函数 若开发平台不支持I/O端口操作（如VB），要开发DLL等 ActiveX OPC技术 基于DLL的数据采集 这是一种常用的针对底层硬件的数据采集程序设计方式，即把各种针对不同硬件的数据采集命令封装成函数并组成DLL 文件，以类似API 调用方式来进行数据采集，几乎每个硬件厂家都提供这种方式的驱动DLL 文件。鸿格将7K 系统的DLL 驱动称作DCON_DLL，可以被VB、VC++，Delphi 等调用。 基于ActiveX方式 在Windows 程序设计中，面向对象程序设计是一类重要的设计方法，有一系列的优点。一些常用的功能被封装成ActiveX 控件，只要计算机中安装了该类空间，就可以在程序设计中使用。 输入输出接口 人-机接口 USB系统拓扑组成 USB接口芯片 基于USB的高速数据采集系统 工作原理 软件设计 作业(平时成绩30％) 现场总线接口芯片及其应用（要软、硬结合） 可以是各种类型的现场总线 两人一组 做PPT并交流，每组15分钟 测控装置：现场类智能变送、执行仪表及控制、显示、记录类智能仪表。这类仪表均具有符合某一国际标准（例如 RS-485、HART、CAN等接口标准）的通信接口。 计算机监控网络包括测控装置、通信线路、上位计算机以及通信和组态软件。 上位监控计算机：监控计算机应符合工业标准，具有通信接口（或网卡），操作系统和工控组态软件。 测控装置与PC机构成监控网络 通信和组态软件：通信软件完成监控界面与接口之间的数据交换 (DDE、OPC等)，组态软件则实现显示、操作、报警、打印等功能。 显示器接口部分 常用的显示器有发光二极管显示器LED、液晶显示器LCD和等离子显示器。 最常用的显示器是7段LED显示器和单片3-1/2位的LCD显示器，常用的还有点阵式显示器。 静态显示是指当显示器显示某一字符时, 相应的发光二极管恒定地通以电流显示器; 动态显示是指用扫描的方法轮流点亮各位显示器, 需要较大的驱动电流。 静态显示： LED6 LED1 驱动器 驱动器 LED5 驱动器 LED6 LED1 LED5 驱 动 器 驱 动 器 1 1 0 动态显示： LED显示器 与单片机的接口 P0.0 ~0.7 ALE P2.7 P2.0 WR RD 8031 PB口 PA口 8155 AD0 ~AD7 ALE CE IO/M WR RD 驱动器 驱动器(反相) LED6 LED1 点阵字符LCD显示器 与单片机的接口 P3.3 P3.4 P3.5 P1.7 P1.0 8XC51 RS R/W E LCD (DMC202) DB7 ~ DB0 RS端选择指令或数据寄存器，通过送入不同指令和数据可对显示方式、内容作出选择。 DB7~0输入标准字符码或自编字符码。 键盘接口部分 常用的按键有机械触点式按键、导电橡胶式按键和柔性按键（轻触键盘）等。 键码识别方法有编码式键和非编码式两种, 前者自动提供被按键的键码, 后者是靠软件来完成按键识别的。 解决键的抖动可使用硬件或软件方法。硬件用 R-S触发器或RC滤波器，软件用延时的方法。 串键是数键同时按下的情况。处理串键有三种技术：两键同时按下、n键同时按下和n键锁定技术。 非编码式键盘 与单片机的接口 P0.0 ~0.7 ALE P2.7 P2.0 WR RD 8031 PA口 PC口 8155 AD0