1、 PC-6322 光電隔離型模出接口卡技術(shù)說明書1. 概述： PC-6322 光電隔離型模出接口卡適用于具有ISA 總線的PC系列微機(jī)，具有很好的兼容性，CPU從目前廣泛使用的64位處理器直到早期的16位處理器均可適用，操作系統(tǒng)可選用經(jīng)典的MS-DOS，目前流行的 Windows 系列，高穩(wěn)定性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng) LabVIEW 等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常簡單，使用時(shí)只需將接口卡插入機(jī)內(nèi)任何一個(gè)ISA總線插槽中，信號電纜從機(jī)箱外部直接接入。 PC-6322光電隔離型模出接口卡采用三總線光電隔離技術(shù)，使被控對象同計(jì)算機(jī)之間完全電氣隔離。配合本所研制生產(chǎn)的光電隔

2、離型模入接口卡和IO接口卡，可完成惡劣環(huán)境下工業(yè)現(xiàn)場系統(tǒng)的過程測控。 PC-6322光電隔離型模出接口卡具有適用范圍廣、操作使用簡便、抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)。用戶可根據(jù)控制對象的需要，選擇電壓或電流輸出方式以及不同的輸出量程。2. 主要技術(shù)指標(biāo)：2.1 輸出通道數(shù)：4路 (互相獨(dú)立，可同時(shí)或分別輸出)2.2 輸出信號范圍：(標(biāo)*為出廠標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)) 電壓方式：05V；15V；010V(*)；5V；10V 電流方式：010mA；420mA2.3 輸出阻抗： 2 (電壓方式)2.4 DA轉(zhuǎn)換器件： DAC1232DAC08322.5 DA轉(zhuǎn)換分辨率： 12位8位2.6 DA轉(zhuǎn)換輸出碼制：二進(jìn)制原碼(單極性

3、輸出方式時(shí))* 二進(jìn)制偏移碼(雙極性輸出方式時(shí))2.7 DA轉(zhuǎn)換建立時(shí)間：1S (不含隔離傳輸延遲時(shí)間)2.8 系統(tǒng)綜合建立時(shí)間： 約100S (12位全寫，含隔離傳輸延遲時(shí)間)2.9 DA轉(zhuǎn)換綜合誤差： 電壓方式：0.2 FSR (12位時(shí)) 電流方式：1 FSR (12位時(shí))2.10 電壓輸出方式負(fù)載能力： 5mA每路2.11電流輸出方式負(fù)載電阻范圍： 使用本卡提供的15V電源時(shí):0250 外接24V電源時(shí):07502.12 隔離方式： 三總線光電隔離型2.13 隔離電壓： 500V2.14 電源功耗： 全電壓輸出方式：5V(10)0.8A 全電流輸出方式：5V(10)1A2.15 使用環(huán)

4、境要求： 工作溫度： 1040 相對濕度： 4080 RH 存貯溫度：55852.16 外型尺寸：(不含檔板及超出檔板部分) 長高177.8mm106.7mm ( 7英寸 4.2英寸)3. 工作原理： PC-6322光電隔離型模出接口卡主要由控制邏輯電路、光電隔離電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、DCDC電源電路等部分組成。3.1 工作原理框圖：PC-6322 光電隔離型模出接口卡工作原理框圖見圖1。(圖1參見下頁)3.2 接口控制邏輯電路用來產(chǎn)生與各種操作有關(guān)的控制信號，同時(shí)對這些控制信號根據(jù)時(shí)序要求進(jìn)行鎖存或延時(shí)展寬處理。3.3 光電隔離電路采用4片TLP521-4光電耦合器對系統(tǒng)三總線與模擬信號之間進(jìn)

5、行光電隔離,以避免相互間的干擾。3.4 數(shù)模轉(zhuǎn)換電路由DAC1232DAC0832 數(shù)模轉(zhuǎn)換器件和基準(zhǔn)源、運(yùn)算放大器、跨接選擇器及上電清零電路組成。本卡上的4路DA轉(zhuǎn)換電路可以同時(shí)或分別輸出相同或不同的模擬量值，且一直保持到下次轉(zhuǎn)換之前。依靠改變跨接套的連接方式，可分別選擇電壓或電流輸出方式。當(dāng)采用電流輸出方式時(shí)，本卡可直接外接、型執(zhí)行器。3.5 電源電路由一塊DCDC直流變換模塊及相關(guān)的濾波元件組成。電源模塊的輸入電壓為5V，輸出電壓為與原邊隔離的15V，原付邊之間隔離電壓可達(dá)1500V。圖1 工作原理框圖4. 安裝及使用注意： 本卡的安裝十分簡便，只要將主機(jī)機(jī)殼打開，在關(guān)電情況下，將本卡插

6、入主機(jī)的任何一個(gè)空余擴(kuò)展槽中，再將檔板固定螺絲壓緊即可。 禁止帶電插拔本接口卡。設(shè)置接口卡開關(guān)，跨接套和安裝連接信號引出線均應(yīng)在關(guān)電情況下進(jìn)行。 本卡跨接選擇器較多，使用中應(yīng)嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行設(shè)置操作。輸出信號端在使用中應(yīng)避免對地短路。本卡在使用中由于光電耦合器件對信號的延遲滯后作用,要求每兩次寫數(shù)據(jù)操作(包括對同一路DA進(jìn)行高低字節(jié)的寫操作)之間應(yīng)有大于100S的間隔。在使用BASIC等解釋型高級語言編制應(yīng)用程序時(shí),由于其運(yùn)行速度較低,故不必考慮延時(shí)操作。而在使用匯編語言或其它編譯型高級語言時(shí),則必須考慮在兩次寫操作之間加入適當(dāng)?shù)难訒r(shí)。為方便用戶正確掌握延時(shí)時(shí)間,本卡向用戶提供了一個(gè)寫有效標(biāo)

7、志。這個(gè)有效標(biāo)志平時(shí)為高,在進(jìn)行了一次寫操作后,該標(biāo)志變?yōu)榈碗娖?當(dāng)寫信號被正確地傳輸?shù)紻A轉(zhuǎn)換器后,該標(biāo)志又重新變?yōu)楦唠娖?。這樣用戶在寫入一組數(shù)據(jù)后,可以通過檢測寫有效標(biāo)志由低變高后再進(jìn)行下次寫操作。注意,這個(gè)寫有效標(biāo)志對啟動(dòng)DA轉(zhuǎn)換無效。 為保證安全及采集精度，應(yīng)確保系統(tǒng)地線（計(jì)算機(jī)及外接儀器機(jī)殼）接地良好。特別是使用雙端輸入方式時(shí)，為防止外界較大的共模干擾，應(yīng)注意對信號線進(jìn)行屏蔽處理。 對外供電端應(yīng)注意加以保護(hù)，嚴(yán)禁短路，否則將造成主機(jī)電源損壞，使用中應(yīng)特別小心。5. 使用與操作：5.1 主要可調(diào)整元件位置見圖2。圖2 主要可調(diào)整元件位置圖5.2 輸出插座接口定義：輸出插座接口定義見表1

8、(表1見下頁)。 表1 輸出插座CZ0接口定義表插座引腳號信號定義插座引腳號信號定義1空腳14空腳2DA1電壓端15模擬地3DA2電壓端16模擬地4DA3電壓端17模擬地5DA4電壓端18模擬地6空腳19空腳7空腳2015V輸出8DA1電流端2115V輸出9DA2電流端2215V輸出10DA3電流端2315V輸出11DA4電流端24空腳12空腳25空腳13空腳5.3 IO基地址選擇： IO基地址的選擇是通過開關(guān)K1進(jìn)行的，開關(guān)撥至ON處為0，反之為1。初始地址的選擇范圍一般為0100H036FH之間。用戶應(yīng)根據(jù)主機(jī)硬件手冊給出的可用范圍以及是否插入其它功能卡來決定本卡的 IO 基地址。出廠時(shí)本

9、卡的基地址設(shè)為0100H，并從基地址開始占用連續(xù)4個(gè)地址。現(xiàn)舉例說明見圖3。 ON 1 2 3 4 5 6 0N 1 2 3 4 5 6 ON 1 2 3 4 5 6 a.0100H b.0280H c.0310H 圖3 IO基地址選擇舉例5.4 跨接插座的用法： CZ1CZ4為DA輸出量程及方式選擇插座，其中CZ1對應(yīng)DA1、CZ2對應(yīng)DA2、。4路DA可以選擇相同或不同的輸出方式和范圍，互不影響。各組插座的使用方法見圖4。 1 6 1 6 1 6 a. 010V b. 05V c. 5V 1 6 1 6 1 6d. 15V e. 2.5V f. 010mA1 6g. 420mA圖4 DA輸

10、出量程及方式選擇5.5 控制端口地址與有關(guān)數(shù)據(jù)格式：5.5.1 控制端口的操作地址與功能： 各個(gè)控制端口的操作地址與功能見表2。 表2 端口地址與功能表端口操作地址操作命令功 能基地址+0寫寫DA1高8位數(shù)據(jù)基地址+0讀啟動(dòng)DA轉(zhuǎn)換基地址+1寫寫DA1低4位數(shù)據(jù)基地址+1讀查詢寫有效標(biāo)志基地址+2寫寫DA2高8位數(shù)據(jù)基地址+3寫寫DA2低4位數(shù)據(jù)基地址+4寫寫DA3高8位數(shù)據(jù)基地址+5寫寫DA3低4位數(shù)據(jù)基地址+6寫寫DA4高8位數(shù)據(jù)基地址+7寫寫DA4低4位數(shù)據(jù) 注：DA低4位數(shù)據(jù)在本卡安裝8位DA轉(zhuǎn)換器時(shí)無效。5.5.2 寫有效標(biāo)志格式及定義： 查詢寫有效標(biāo)志時(shí)的數(shù)據(jù)格式及定義見表3，(端

11、口地址為基地址+1)。 表3 寫有效標(biāo)志格式及定義(表示任意)操作命令D7D6D5D4D3D2D1D0意 義讀0正在寫過程中讀1寫過程結(jié)束5.5.3 DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式： DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式見表4。 表4 DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式(X表示任意)端口地址操作命令D7D6D5D4D3D2D1D0意 義基地址+0寫DB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4高8位數(shù)據(jù)基地址+1寫DB3DB2DB1DB0低4位數(shù)據(jù)5.6 輸出碼制以及數(shù)據(jù)與模擬量的相對關(guān)系：5.6.1 本接口卡在單極性方式工作時(shí)，即輸出模擬量為010V時(shí)，寫出的12位數(shù)碼為二進(jìn)制原碼。此12位數(shù)碼表示一個(gè)正數(shù)碼，其數(shù)碼與模擬電壓值的對應(yīng)關(guān)

12、系為： 模擬電壓值數(shù)碼(12位)10(V)4096 (V) 即: 1 LSB 約等于2.4414mV5.6.2 本接口卡在雙極性方式工作時(shí)，輸出模擬量為5V5V時(shí)，寫出的12位數(shù)碼為二進(jìn)制偏移碼。此時(shí)12位數(shù)碼的最高位(DB11)為符號位，“0”表示負(fù)，“1”表示正。偏移碼與補(bǔ)碼僅在符號位上定義不同，可以先求出補(bǔ)碼，再將符號位取反就可得到偏移碼。此時(shí)數(shù)碼與模擬電壓值的對應(yīng)關(guān)系為： 模擬電壓值數(shù)碼(12位)10(V)40965 (V) 即：1 LSB 約等于2.4414mV 其它輸出量程的對應(yīng)關(guān)系或8 位D/A器件可參照上面介紹的內(nèi)容自行推論。5.7 電流輸出方式的使用與擴(kuò)展：本卡模出部分可選擇

13、010mA或420mA電流輸出方式以直接驅(qū)動(dòng)、型執(zhí)行儀表。采用電流輸出方式時(shí)，供電電源可以使用本卡提供的15V。也可擴(kuò)展外接機(jī)外24V電源。其連接使用方法見圖5。a.使用機(jī)內(nèi)15V電源 b. 擴(kuò)展機(jī)外24V電源圖5 電流輸出方式使用方法5.8 調(diào)整與校準(zhǔn)：5.8.1 產(chǎn)品出廠前，本卡已按照單極性010V調(diào)整好，一般情況下用戶不需進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果用戶改變了工作方式及范圍，可按本節(jié)所述方法進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)應(yīng)開機(jī)預(yù)熱 20分鐘以上后進(jìn)行，并準(zhǔn)備一塊4位半以上的數(shù)字萬用表。5.8.2 各電位器功能說明： W1為DA1零點(diǎn)調(diào)節(jié)。 W2為DA1滿度調(diào)節(jié)。 W3為DA2零點(diǎn)調(diào)節(jié)。 W4為DA2滿度調(diào)節(jié)。 W5

14、為DA3零點(diǎn)調(diào)節(jié)。 W6為DA3滿度調(diào)節(jié)。 W7為DA4零點(diǎn)調(diào)節(jié)。 W8為DA4滿度調(diào)節(jié)。 W9為5V基準(zhǔn)源輸出精度調(diào)節(jié)。5.8.3 模出調(diào)整：凡改變模出的工作方式和量程范圍后，如果輸出結(jié)果誤差較大時(shí)，需要對模出進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)需要注意，一般情況下不需要調(diào)整零點(diǎn)，應(yīng)該首先進(jìn)行滿度調(diào)整，尤其是在由010V方式改變?yōu)?05V或4 20mA方式時(shí)，更應(yīng)進(jìn)行此項(xiàng)調(diào)整。待滿度調(diào)整完畢后再觀察零點(diǎn)情況并決定是否進(jìn)行調(diào)整。具體調(diào)整方式如下： 基準(zhǔn)源的調(diào)整：LM336-5.0V基準(zhǔn)源是為15V電壓方式和420mA電流方式提供偏移基準(zhǔn)的，出廠時(shí)已調(diào)好。如果在使用上述兩種方式時(shí)發(fā)現(xiàn)偏差較大，單靠調(diào)零電位器不能正常

15、調(diào)節(jié)時(shí)，可用電壓表測量LM-336的OUT端，調(diào)節(jié)W9使該腳電壓等于5.00V。 零點(diǎn)調(diào)整：在單極性方式時(shí)調(diào)整W1(DA1)、W3(DA2)、W5(DA3)、W7(DA4)使其偏差最小。 滿度調(diào)整：在零點(diǎn)調(diào)整正常情況下，如果滿度偏差較大，可通過調(diào)整W2(DA1)、W4(DA2)、W6(DA3)、W8(DA4) 使?jié)M度符合要求。6. 驅(qū)動(dòng)程序簡介 PC-6000 系列演示程序及驅(qū)動(dòng)程序是為PC-6000 系列多功能工控采集板配制的工作在中西文Windows 95/ 98/ NT環(huán)境下的一組驅(qū)動(dòng)程序以及使用該驅(qū)動(dòng)程序組建的一個(gè)演示程序，可以方便地使用戶在中西文 Windows 環(huán)境下檢測硬件的工作

16、狀態(tài)以及幫助軟件開發(fā)人員在常用的 CC+, Visual Basic, Delphi, Borland C+ Builder, Borland Pascal for windows 等開發(fā)環(huán)境中使用 PC-6000 系列工控采集板進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和過程控制等工作.驅(qū)動(dòng)程序是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)鏈接庫 (DLL文件)。它的輸出函數(shù)可以被其它應(yīng)用程序在運(yùn)行時(shí)直接調(diào)用。用戶的應(yīng)用程序可以用任何一種可以使用 DLL 鏈接庫的編程工具來編寫。 每種板卡依據(jù)其自身功能的不同具有不同的輸出函數(shù)和參數(shù)定義。 驅(qū)動(dòng)程序輸出函數(shù)定義所列函數(shù)的說明格式為 VC+6.0環(huán)境下PC6000.Dll庫函數(shù)的原函數(shù)格式，無論使用哪一種

17、開發(fā)工具，務(wù)必請注意數(shù)據(jù)格式的匹配及函數(shù)的返回類型，本說明中所使用的數(shù)據(jù)類型定義如下： short 16位帶符號數(shù) * 函數(shù): void APIENTRY AO6322Single(short nAdd,short nCha,short nValue,short DAMode) 功能: 進(jìn)行某一通道的模擬量數(shù)據(jù)輸出操作。 參數(shù): nAdd 基地址 nCha 通道號： 0 3 nValue 輸出數(shù)據(jù) 單位為毫伏(電壓方式) 或微安(電流方式)。 DAMode 輸出方式： 0 - 原碼值1 - 0,10v2 - 0,5v3 - 1,5v4 - -5,+5v5 - -2.5,+2.5v6 - 0,1

18、0mA7 - 4,20mA 返回: 無返回值。 注：如有需要使用 Windows 系列及 LabVIEW 驅(qū)動(dòng)程序的用戶可向本公司索取, 請注明所使用的操作系統(tǒng)和開發(fā)軟件。7. 編程舉例：7.1 使DA1DA4分別輸出 0V；10V；3.333V；6.666V；2.000V；8.000V。DA工作方式為單極性 010V。本程序可用于4路DA調(diào)校。(BASIC語言) 10 CLS ；清屏幕 20 ADD=&H100 ；本卡基地址設(shè)為100H 30 DAH=ADD+0：DAL=ADD+1 ；設(shè)DA1高低字節(jié)端口地址 40 FOR DA=1 TO 4 ；4 路 DA 50 FOR I=1 TO 6

19、；設(shè)數(shù)據(jù)指針長度 60 READ A ；取高8位數(shù)據(jù) 70 OUT DAH，A ；送出 80 READ A ；取低4位數(shù)據(jù) 90 OUT DAL，A ；送出 100 READ B ；取顯示用數(shù)據(jù) 110 C=INP(ADD+0) ；啟動(dòng)DA轉(zhuǎn)換 120 PRINT TEST D/A；DA； ；顯示 OUT；B；V ；顯示 130 IF INKEY $ = THEN 130 ；等待，按任意一鍵繼續(xù) 140 NEXT I ；循環(huán)送6組數(shù)據(jù) 150 DAH=DAH+2：DAL=DAL+2 ；設(shè)下一路DA高低字 節(jié)端口地址 160 RESTORE ；恢復(fù)數(shù)據(jù)指針 170 NEXT DA ；循環(huán)送完4路

20、DA 180 DATA 0,0,0,255,240,10.000,85,80,3.333, 170,160,6.666,51,48,2.000,204,192,8.000 190 END7.2 C語言程序：#include#include#define Add 0x100main() unsigned int i, nOutValue=0; outportb(Add, (unsigned char)(nOutValue&255); while(1) if(nOutValue =4095) nOutValue =0;for(i=0; i4)&255); while(inportb(Add+1)&

21、0x80)=0); outportb(Add+i*2+1, (unsigned char)(nOutValue4)&255); inportb(Add);nOutValue += 8; 7.3 在 Windows 95/98環(huán)境下，使用 MicroSoft Visual Basic 6.0 開發(fā)環(huán)境，采用調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序的輸出函數(shù)的方法使各D/A通道輸出010V的鋸齒波。首先創(chuàng)建一個(gè)窗口,名為 Form。設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，名為Timer1。注意: 在VB 6.0 中, 數(shù)據(jù)類型 Integer 為 16 位帶符號整數(shù)。Private Declare Sub AO6322Single Lib pc60

22、00.dll (ByVal nAdd As Integer, ByVal nCha As Integer, ByVal nValue As Integer, ByVal DAMode As Integer)Dim AoOutValue As IntegerPrivate Sub Timer1_Timer() For n = 0 To 3 Call AO6322Single(256, n, AoOutValue, 1) Next n If AoOutValue = 10000 Then AoOutValue = 0 Else AoOutValue = AoOutValue + 100 改變 D/A 輸出電壓值 End IfEnd Sub附A. 名詞注釋1 單極性信號 輸出信號相對于模擬地電位來講，只偏向一側(cè)，如輸出電壓為010V.2 雙極性信號輸出信號相對于模擬地電位來講，可高可低，如輸出電壓為5V+5V. 3. 碼制：模擬量信號與數(shù)字量之間,形成一組對應(yīng)關(guān)系,每一個(gè)數(shù)字量對應(yīng)著一個(gè)特定的模擬量值, 這種對應(yīng)關(guān)系