溫度采集模塊

多路溫度信號采集模塊系統(tǒng)實現(xiàn)方案如圖所示。多路溫度采集模塊系統(tǒng)實現(xiàn)方案圖中虛線框內(nèi)為溫度采集單元，主要由信號輸入處理部件、濾波放大單元、A/D轉(zhuǎn)換處理、光電隔離單元、熱電偶冷端溫度補償單元和供電單元構(gòu)成，可以完成對不同類型信號的采集，包括熱電偶(T、E、K、B、S)、熱電阻(Ptl00、Cu50、Cul00)輸出的電壓信號，溫度變送器輸出的電壓(0～100mV、0~5V)、電流(0~20mA)信號。同步采樣充分體現(xiàn)了數(shù)據(jù)域測試的特點，即顯示的數(shù)據(jù)流不是以時間為自變量，而是以事件序列為自變量，它對于分析被測系統(tǒng)邏輯狀態(tài)特別有用。

多路溫度采集編寫

一是單片機程序(又稱固件)采用模塊化程序設(shè)計，主要由A/D轉(zhuǎn)換的中斷子程序和USB中斷子程序，另外還有串口發(fā)送中斷子程序、同CPLD同步子程序，數(shù)據(jù)處理子程序幾個模塊組成。模塊化設(shè)計的優(yōu)點是可靠性高、可讀性好、升級簡單。二是PC端的程序。Pc端的程序由驅(qū)動程序和主機應(yīng)用程序構(gòu)成。驅(qū)動程序設(shè)計采用WDM(WindowsDriveMode)。WDM設(shè)備驅(qū)動程序提供了一個參考框架，大大降低了由Dl〕K書寫驅(qū)動程序帶來的難度。驅(qū)動程序通過安裝文件(.INF文件)中IPD(產(chǎn)品識別號)和VID(廠商識別號)識別USB設(shè)備。主機應(yīng)用程序的編寫使用VC編譯環(huán)境中的API函數(shù)實現(xiàn)來完成采集數(shù)據(jù)的后處理工作，包括數(shù)據(jù)顯示、保存、打印等功能。為了提率，使用了多線程技術(shù)實現(xiàn)讀寫。應(yīng)用程序通過GUID(注冊表驅(qū)動識別號)查找驅(qū)動程序。驅(qū)動程序與應(yīng)用程序和硬件之間通信都是IRP(I/O請求包)完成。批處理數(shù)據(jù)采集器離線式工作，數(shù)據(jù)批量采集器后，通過USB線或串口數(shù)據(jù)線跟計算機進行通信。

數(shù)字信號的獲取采用采樣方式，即輸入鎖存器在時鐘的跳變沿表示的時刻上，采集（鎖存）輸入的數(shù)字信號。數(shù)據(jù)采集電路由電平判別、輸入鎖存和采樣時鐘組成。一個數(shù)字信號常常是由多路構(gòu)成，每路輸入數(shù)據(jù)在經(jīng)過電平判別電路以后，在采樣時鐘沿的作用下，以數(shù)據(jù)碼0、1形式同時存入輸入鎖存器中。通過采樣后獲取到的數(shù)字信號，是以離散時間作為自變量還是以事件作為自自變量，要取決于采樣時鐘的選取。具有指紋采集功能的便攜式條碼采集器，主要應(yīng)用在、社會保險、移動等領(lǐng)域。

采樣后的存儲數(shù)據(jù)與原來的輸入信號主要有以下兩點不同：

（1）幅度上的差別：由于信號的采樣是對電平判別后的輸出信號進行采樣，因此它只反映信號的高、低兩種邏輯電平，而不反映原輸入信號幅度的實際大小。（2）時間上的差別：采樣后的輸出波形，只能在選擇的時鐘作用沿上進行采樣，而對兩個時鐘作用沿之間的波形變化不予理睬。因此，輸入波形與判別電平相交的時刻并不嚴格等于鎖存與顯示信號電平跳變的時刻。在數(shù)據(jù)采集的過程中，如果模擬量的變化，將直接影響到計算機的采樣精度。