基于VC++的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

基于VC++的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)摘要：介紹了基于PCI總線的數(shù)據(jù)采集卡的功能特點(diǎn)，并結(jié)合在減速器試驗臺中的定時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究，搭建了針對減速器的扭矩和轉(zhuǎn)速參數(shù)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，并運(yùn)用VC++編程實現(xiàn)了對減速器扭矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)定時采集和實時采集曲線的顯示功能，取得了較好的效果。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)采集；VC++；定時采集1前言隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速開展，以個人計算機(jī)為平臺的信號采集系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。由于個人計算機(jī)只處理數(shù)字信號，所以在對模擬信號進(jìn)行處理時，需要由傳感器測量的物理信號轉(zhuǎn)換為電信號，再通過數(shù)據(jù)采集卡采集進(jìn)來，并由VC++作為編程工具，設(shè)計出友好的人機(jī)界面，實時顯示采集到的數(shù)據(jù)繪制的曲線。本文編程主要應(yīng)用于減速器試驗臺的傳動效率測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)是利用個人計算機(jī)建立一套電機(jī)調(diào)速、數(shù)據(jù)采集和加載控制系統(tǒng)，與試驗臺連接起來由計算機(jī)對減速器的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、量化和處理并輸出測試結(jié)果。在試驗過程中，個人計算機(jī)還可以根據(jù)數(shù)字反應(yīng)或人工要求對測試過程進(jìn)行控制，到達(dá)計算機(jī)密切跟蹤和控制試件狀態(tài)的目的。2PCI-8360I數(shù)據(jù)采集卡的特性PCI-8360I數(shù)據(jù)采集卡是中泰研創(chuàng)公司生產(chǎn)的一款功能強(qiáng)大的低本錢多功能PCI總線數(shù)據(jù)采集卡，該卡有以下幾個主要特點(diǎn)。輸入通道數(shù)：雙端16路輸入信號范圍：0～20mA輸入精度：12Bit最大采樣頻率：75KHz啟動轉(zhuǎn)換方式：軟件啟動本數(shù)據(jù)采集卡帶37芯D型插頭〔模擬量輸入和計數(shù)器輸出接口〕，共16路通道采集數(shù)據(jù)，每個通道都采用雙端輸入，本試驗采用其中四路通道，分別采集兩組轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號。3系統(tǒng)軟件設(shè)計A系統(tǒng)總體框架數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速傳感器采集的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速信號都是頻率信號，需要通過F/I轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)化為4~20mA的模擬信號，模擬信號被采集卡處理后變成數(shù)字信號，在經(jīng)過計算機(jī)軟件的一系列處理和計算后最終顯示在軟件界面上，其框架圖如圖1所示。圖1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)信號流向圖扭矩傳感器的主要技術(shù)參數(shù)電源電壓：±12V±0.4VDC〔I>300mA〕轉(zhuǎn)矩量程：10N·m轉(zhuǎn)速量程：6000rpm轉(zhuǎn)矩信號輸出：5~15kHz，幅值為5V轉(zhuǎn)速信號輸出：0~6000Hz，幅值為5VF/I轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換原理：有轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速兩種轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換器是將轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速傳感器采集到的關(guān)于轉(zhuǎn)矩的頻率信號〔5~15kHz〕轉(zhuǎn)換為4~20mA的電流輸送到數(shù)據(jù)采集卡中；轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換器是將轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速傳感器采集到的關(guān)于轉(zhuǎn)速的頻率信號〔0~2000Hz〕轉(zhuǎn)換為4~20mA的電流輸送到數(shù)據(jù)采集卡里去。ZH型系列F/I轉(zhuǎn)換器采用±12VDC電源單獨(dú)供電，輸入進(jìn)行了光電隔離，具有一定的抗干擾能力，具有零點(diǎn)、滿度調(diào)節(jié)功能，其與轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速傳感器的五芯接頭的接線圖如圖2所示。圖2非隔離式接線圖〔轉(zhuǎn)矩〕B系統(tǒng)程序設(shè)計方法在該數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，采用VisualC++6.0進(jìn)行開發(fā)，首先在個人計算機(jī)上驅(qū)動PCI數(shù)據(jù)采集卡，在VC程序里添加它。在VC++的程序初始化時調(diào)用ZT8360I_OpenDevice函數(shù)，用于翻開設(shè)備，調(diào)用其他函數(shù)可以完成AD等工作，在程序退出前調(diào)用ZT8360I_CloseDevice函數(shù)。在采集數(shù)據(jù)過程中，需要定時采集，利用VC++編程時，在Windows下解決定時問題的方法是直接使用其提供的定時器函數(shù)KillTimer()、SetTimer()和OnTimer()。局部程序如下。BOOLCRdtestsysDlg::OnInitDialog(){ CDialog::OnInitDialog(); longm_cardNO=1; ZT8360I_OpenDevice(m_cardNO); ZT8360I_AIinit(m_cardNO,1,16,11,0,0,0,0,0,100); SetTimer(1,10,NULL); voidCRdtestsysDlg::OnTimer(UINTnIDEvent){ switch(nIDEvent){ case1:{longwantCount,retCount1,retCount3;wantCount=2000; floatretCount2,retCount4;retCount1=ZT8360I_AIonce(1,1,10,0,10000,0);retCount2=ZT8360I_AIonce(1,2,10,0,10000,0); retCount1=(retCount1-4000)*0.001*2000/16-19;retCount2=(retCount2*0.001-12)*10/8+1.6; retCount3=(retCount1-4000)*0.001*2000/16-19;retCount4=(retCount2*0.001-12)*10/8+1.6;y[n]=460-retCount1*0.075; x[n]=n+70;k[n]=460-retCount3*0.075;j[n]=n+70;f[n]=255-retCount2*75; e[n]=n+70;q[n]=255-retCount4*75; p[n]=n+70;h[n]=660-(retCount3*retCount4)/(retCount1*retCount2)*150; g[n]=n+70; tempStr.Format("%d",retCount1); m_inspeed.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",retCount2); m_intorque.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.1f",retCount3); m_outspeed.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",retCount4); m_outtorque.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",retCount2*retCount1/9.55); m_power.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",(retCount3*retCount4)/(retCount1*retCount2)*100); m_ratio.SetWindowText(tempStr); n+=1; Invalidate(false);} //TODO:Addyourmessagehandlercodehereand/orcalldefault CDialog::OnTimer(nIDEvent);}}圖3所示是減速器試驗臺進(jìn)行傳動效率試驗時的主控界面，在圖中可以看到實時顯示的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值以及它們的曲線圖，還有整個減速器試驗臺的傳動效率曲線。圖3實時數(shù)據(jù)顯示界面4結(jié)論P(yáng)CI-8360I數(shù)據(jù)采集卡具有較高的性價比，適合于以個人計算機(jī)為平臺的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。利用高級編程語言VC++6.0開發(fā)出友好的人機(jī)界面。在本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，采用了基于PCI的數(shù)據(jù)采集卡，對模擬信號成功的進(jìn)行了采集，到達(dá)了預(yù)期的效果，且運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，證明了本程序方法的可行性，具有實用價值。參考文獻(xiàn)[1]程科,陳慶芳.VC++環(huán)境下開發(fā)計算機(jī)測控系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵問題[J].華東船舶工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2023,15(4):58-62.[2]李維林,欒海峰,顧兵.基于VC++的數(shù)據(jù)采集卡的程序設(shè)計[J].應(yīng)用科技,2023，31(3):20-22.[3]欒云才,林瑋瑋,馬曉艷.基于VC的數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)分析與設(shè)計[J].泰山學(xué)院學(xué)報,2007,29(6):83-86.[4]許建國,張志利,姚玉山,張玉飛.基于VC的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].電子測試,2023,12.[5]邱仲潘.VisualC++6.0從入門到精通[M].北京：電子工業(yè)出版社,2006.[6]朱小杰,孫肖子,孫長燕.基于VC平臺的信號測量與處理系統(tǒng)[J].工業(yè)控制計算機(jī),2005,(10):77-78.[7]TanYeshuang,ZhangChi