【正文】 /觸發(fā)/同步 RTSI 同步總線 是觸發(fā)方式 數(shù)字物理特性 長(zhǎng)度 cm寬度 cmI/O連接器 68pin VHDCI母頭 RS485接口　RS485采用差分信號(hào)負(fù)邏輯，+～+6V表示“0”， 6V～ “1”。PCI6220數(shù)據(jù)采集卡介紹16位, 250 kS/s, 16路模擬輸入，高達(dá)24路數(shù)字I/O。由兩種型號(hào)PGA202 (100、1000) 和PGA203 (8)的增益芯片。10V 、0~5V 、0~10V ，要求輸入信號(hào)在量程內(nèi)進(jìn)行。量程：輸入信號(hào)的幅度，常用有177。5000 mV電壓量程內(nèi)可以表示4096個(gè)電壓值，單位增量為（5000 mV）/ 4096= mV。一般用于高速采集卡，存儲(chǔ)量大，速度較慢。緩存有RAM和FIFO兩種:FIFO應(yīng)用在數(shù)據(jù)采集卡上，主要用來存儲(chǔ)AD芯片轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。緩存的區(qū)別及它的作用：主要用來存儲(chǔ)AD芯片轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)。采樣頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)，與AD芯片的轉(zhuǎn)換一個(gè)點(diǎn)所需時(shí)間有關(guān)，例如：AD轉(zhuǎn)換一個(gè)點(diǎn)需要T = 10uS，則其采樣頻率f = 1 / T為100K，即每秒鐘AD芯片可以轉(zhuǎn)換100K的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。技術(shù)參數(shù)通道數(shù)：就是板卡可以采集幾路的信號(hào)，分為單端和差分。　　最后雖然說是采集卡，但實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常需要它輸出控制信號(hào)。 數(shù)據(jù)采集卡，絕大多數(shù)集中在采集模擬量、數(shù)字量、熱電阻、熱電偶，其中熱電阻可以認(rèn)為是非電量（其實(shí)本質(zhì)上還是要用電流驅(qū)動(dòng)來采集）其中模擬量采集卡和數(shù)字量采集卡用得是最廣泛的?！　∪绻窃诒容^好的現(xiàn)場(chǎng)或者實(shí)驗(yàn)室，如學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室，就可以使用USB/PCI這種采集卡?！≡诠I(yè)現(xiàn)場(chǎng)，我們會(huì)安裝很多的各種類型的傳感器，如壓力的、溫度的、流量的、聲音的、電參數(shù)的等等，受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的限制傳感器信號(hào)如壓力傳感器輸出的電壓或者電流信號(hào)不能遠(yuǎn)傳或者因?yàn)閭鞲衅魈嗖季€復(fù)雜，我們就會(huì)選用分布式或者遠(yuǎn)程的采集卡（模塊）在現(xiàn)場(chǎng)把信號(hào)較高精度地轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后通過各種遠(yuǎn)傳通信技術(shù)（如4823以太網(wǎng)、各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）把數(shù)據(jù)傳到計(jì)算機(jī)或者其他控制器中進(jìn)行處理。根據(jù)總線的不同，可分為PXI/CPCI板卡和PCI板卡。按照板卡處理信號(hào)的不同可以分為模擬量輸入板卡(A/D卡)、模擬量輸出板卡(D/A卡)、開關(guān)量輸入板卡、開關(guān)量輸出板卡、脈沖量輸入板卡、多功能板卡等。這類板卡均參照IBMPC機(jī)的總線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，用戶只要把這類板卡插入IBMPC機(jī)主板上相應(yīng)的I/O擴(kuò)展槽中，就可以迅速方便地構(gòu)成一個(gè)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，從而大大節(jié)省了硬件的研制時(shí)間和投資，又可以充分利用IBMPC機(jī)的軟硬件資源，還可以使用戶集中精力對(duì)數(shù)據(jù)采集與處理中的理論和方法進(jìn)行研究、進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及程序的編制等。 數(shù)據(jù)采集卡，即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集(DAQ)功能的計(jì)算機(jī)擴(kuò)展卡，可以通過USB、PXI、PCI、PCI Express、火線(1394)、PCMCIA、ISA、Compact Flash、4823以太網(wǎng)、各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等總線接入個(gè)人計(jì)算機(jī)。其特點(diǎn)：全互換性在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正；長(zhǎng)時(shí)間飽和下快速脫濕； 可以自動(dòng)化焊接包括波峰焊或水浸； 高可靠性與長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性； 專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)； 可用于線性電壓或頻率輸出回爐； 最大參數(shù)值Ta=25℃ 除非特別標(biāo)定； 工作溫度 Ta 40100 ℃； 儲(chǔ)存溫度 Tstg 40125℃；, (Ta=25℃,10KHz,除非特別標(biāo)定) 參數(shù)符號(hào)參數(shù)值單位工作溫度Ta40~100℃儲(chǔ)存溫度Tstg40~125℃供電電壓Vs10Vac濕度范圍RH0~100%RH焊接時(shí)間T=260℃t10S特征參數(shù)符號(hào)MinTypMax單位濕度測(cè)量范圍RH1995供電電壓Vs510V標(biāo)稱電容55%RHC177180183pF溫度效應(yīng)TccpF/℃平均靈敏度(33%~75%RH)△C/%RHpF/%RH漏電流Ix1nA恢復(fù)時(shí)間150小時(shí)結(jié)露tr10s遲滯+/%長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性%RH/yr反應(yīng)時(shí)間ta5S曲線精度（10%~90%）+/2%RH（Ta=25℃ 除非特別標(biāo)定）數(shù)據(jù)采集卡(DAQ)，是指從傳感器和其它待測(cè)設(shè)備等模擬和數(shù)字被測(cè)單元中自動(dòng)采非電量或者電量信號(hào),送到上位機(jī)中進(jìn)行分析,處理?？梢詰?yīng)用于辦公自動(dòng)化、車廂內(nèi)空氣質(zhì)量控制、家電、工業(yè)控制系統(tǒng)等。⑷重視DS18B20溫度傳感器的硬件連接和軟件設(shè)計(jì)，因?yàn)樵跍y(cè)溫程序設(shè)計(jì)時(shí)，當(dāng)某個(gè)傳感器接觸不好或者出現(xiàn)斷線時(shí)，讀程序?qū)]有返回信號(hào)。而當(dāng)總線電纜為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m,通訊距離在采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)進(jìn)一步加長(zhǎng)。用DS18B20溫度傳感器進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。⑵多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意，實(shí)際應(yīng)用中單總線上并非可以懸掛任意多個(gè)DS18B20溫度傳感器，一般來說，當(dāng)單總線上的溫度傳感器多于8個(gè)時(shí)，就需要考慮處理微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題。8. DS18B20使用中的注意事項(xiàng)DS18B20具有體積小、精度高、測(cè)溫電路簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、占用總線少等優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際使用中應(yīng)該注意幾個(gè)方面的問題[11]：⑴需要比較復(fù)雜的軟件對(duì)較小的硬件開銷做補(bǔ)償，因?yàn)镈S18B20與微處理器間的數(shù)據(jù)傳送方式是串行方式，所以在對(duì)該傳感器讀寫編程時(shí)，一定要遵循嚴(yán)格的讀寫時(shí)序，否則會(huì)無(wú)法讀取測(cè)溫值。(3) 汽車空調(diào)、冰箱、冷柜、以及中低溫干燥箱等。(1) 該產(chǎn)品適用于冷凍庫(kù)，糧倉(cāng)，儲(chǔ)罐，電訊機(jī)房，電力機(jī)房，電纜線槽等測(cè)溫和控制領(lǐng)域。斜率累加器的作用是補(bǔ)償以及修正測(cè)溫過程中的非線性，用來對(duì)減法計(jì)數(shù)器的預(yù)置值進(jìn)行修正。圖中計(jì)數(shù)門未標(biāo)出，DS18B20在計(jì)數(shù)門打開時(shí)會(huì)對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器的時(shí)鐘脈沖開始計(jì)數(shù)，以完成溫度采集，計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器控制。而傳感器DS18B20的每一部操作都必須嚴(yán)格保證它的工作時(shí)序和通信協(xié)議。DS18B20有六條控制命令，其功能分為兩類：溫度轉(zhuǎn)換命令和存儲(chǔ)器命令。外部電源供電方式：這是DS18B20的最佳工作方式，穩(wěn)定性好，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，且電路簡(jiǎn)單，溫度測(cè)量精度高，可開發(fā)出穩(wěn)定可靠的多點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 比較兩種工作方式，寄生電源工作方式：無(wú)需本地電源，在無(wú)常規(guī)電源的條件下也可以讀取ROM；電路簡(jiǎn)潔，只用一根I/O口就能實(shí)現(xiàn)測(cè)溫。信號(hào)線I/O為低電平時(shí)，消耗電容上的能量，等到高電平到來寄生電源電容再次被供電。 DS18B20在硬件上與單片機(jī)的連接方法有兩種[10]，一種是采用寄生電源供電，這時(shí)的傳感器DS18B20的VDD和GND接地，它的 I/O口與單片機(jī)任意一個(gè)I/O口相連。從而，多只DS18B20溫度傳感器可以同時(shí)測(cè)量溫度并進(jìn)行告警搜索。該溫度值通過單總線接口傳到單片機(jī)中。 當(dāng)溫度傳感器DS18B20接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后就開始啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。第6位R0、R1作為分辨率設(shè)置位，決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，00～11模式分別表示分辨率為9～12位，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換時(shí)間隨設(shè)定的分辨率的提高而延長(zhǎng)，實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該綜合權(quán)衡考慮分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間。配置寄存器的作用是確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，位于高速暫存器中的第5個(gè)字節(jié)，DS18B20溫度傳感器工作時(shí)將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值，該轉(zhuǎn)換過程是按照配置寄存器中的分辨率進(jìn)行的。⑵非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL，主要作用是在系統(tǒng)控制中利用軟件設(shè)置用戶需要的溫度報(bào)警上下限。 圖32 DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖⑴64位光刻ROM，結(jié)構(gòu)如下8位CRC編碼48位產(chǎn)品序列號(hào)8位產(chǎn)品系列號(hào)MSB LSB MSB LSB MSB LSB光刻ROM中的64位序列號(hào)中高8位是CRC校驗(yàn)碼，接著是48位的產(chǎn)品序列號(hào)，低8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)。3腳—VDD:電源端，為可供選用的外部+5V電源端，不用時(shí)接地。本系統(tǒng)采用PR3三腳封裝，管腳排列與封裝如圖31所示： 圖31 DS18B20的引腳和封裝1腳—GND:地2腳—I/O：數(shù)據(jù)輸入/輸出端(即單線總線)，屬于漏極開路輸出。DS18B20有兩種封裝形式[9]。⑩內(nèi)含64位的只讀存儲(chǔ)ROM，每片DS18B20出廠前就有唯一的產(chǎn)品序號(hào)。⑧可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫，多個(gè)DS18B20溫度傳感器可并聯(lián)在唯一的三線上。⑥負(fù)壓特性，電源反接時(shí)能夠自動(dòng)保護(hù)DS18B20不會(huì)被燒毀，此時(shí)的芯片無(wú)法正常工作。④用戶可自行設(shè)定溫度報(bào)警上下限值，其值是非易失性的。②可通過數(shù)據(jù)線供電，供電電壓容許范圍大，為+～+，也可選用外部+5V供電。因此DS18B20數(shù)字式溫度傳感器能夠應(yīng)用于復(fù)雜惡劣的環(huán)境中溫度的測(cè)量，如地下實(shí)驗(yàn)監(jiān)測(cè)、生產(chǎn)線溫度檢測(cè)控制和家用電器的溫度控制，因此廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事等的溫度測(cè)量控制領(lǐng)域?！妗S18B20單總線獨(dú)特及其經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，便于用戶組建所需的傳感器網(wǎng)絡(luò)，使得測(cè)量系統(tǒng)有了全新的構(gòu)建方式。 系統(tǒng)組成框圖溫濕度傳感器開發(fā)軟件計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集卡測(cè)試對(duì)象 溫度 數(shù)據(jù)傳輸 濕度傳感器把被測(cè)量的物理量轉(zhuǎn)換為電量；信號(hào)調(diào)理電路對(duì)傳感器轉(zhuǎn)換的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、隔離等預(yù)處理；數(shù)據(jù)采集卡采集信號(hào)調(diào)理電路的電壓信號(hào)，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能處理的數(shù)字信號(hào)；通過數(shù)據(jù)采集卡驅(qū)動(dòng)程序，將數(shù)字信號(hào)讀入計(jì)算機(jī)，再由LabVIEW編寫上位機(jī)界面。溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)曲線顯示，而且具有數(shù)字顯示和波形圖顯示。此溫度檢測(cè)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)以下功能：采集卡與PC機(jī)的串口通信，能及時(shí)地將溫度數(shù)據(jù)傳給PC機(jī)，并將在上位機(jī)界面行程曲線，直觀的表現(xiàn)溫濕度變化。而且這類測(cè)量系統(tǒng)和傳統(tǒng)儀器一樣，功能、作用都由生產(chǎn)商在生產(chǎn)時(shí)定義好，一旦成型，用戶就無(wú)法在使用過程中根據(jù)自身的需要對(duì)儀器的功能和作用進(jìn)行重新定義，另外這類測(cè)量系統(tǒng)與其它儀器設(shè)備的連接也十分有限，并且圖形界面較小，人工讀取數(shù)據(jù)信息量很小，數(shù)據(jù)無(wú)法編輯、存儲(chǔ)，同時(shí)系統(tǒng)封閉、可擴(kuò)展性差，技術(shù)更新速度慢，開發(fā)和維護(hù)費(fèi)用較高。上位機(jī)部分完成對(duì)硬件的驅(qū)動(dòng)，溫濕度數(shù)據(jù)顯示、數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)，溫濕度超限報(bào)警及人機(jī)交互操作界面的生成。兩個(gè)部分是通過R