基于VB的数据采集卡的应用
Application of Data Acquisition Card based on VB
本文来自2004年第7期“计算机控制，监测与管理”上 ,已经被阅读过903次
作 者 ：济南大学 张智杰
关键词： VB 数据采集 动态链接库
1 引言
PCL-813B(简称813B)是台湾研华公司推出的一款基于PC的高性能、多功能数据采集卡。该卡不仅性能优异，而且有完善的软件支持，使得此卡能广泛适用于工业自动化系统、自动化设备监控系统，具有广阔的应用前景。VB是一种高效、易学易用的开发工具。一些工业测控系统中,需要计算机从现场获取实际数据或发出控制命令,这就需要计算机实现对I/O端口的控制与访问，但是VB不具备直接对硬件地址进行访问的功能，可以利用VC++编写访问I/O接口地址的程序，创建动态链接库(DLL)，利用DLL进行调用来实现端口访问与控制。本文以此卡为例，详细介绍了在VB环境下的应用。
2 PCL-813B数据采集卡简介
813B是基于ISA结构的，需插在计算机的ISA槽中。它采用了12位分辨率A/D转换器(AD574)，用来转换模拟输入，转换时间为25μs,数据传送速率达25kbps;输入范围:双极性±5V，±2.5V，±1.25V，±0.625V。单极性0～10V，0～5V，0～2.5V,
0～1.25V; A/D转换触发方式为软件触发; 813B支持32路单端隔离模拟量输入，最大连续过压±30V。
813B是一种通用型数据采集卡，可以满足不同用户的不同要求。因此卡上有一个DIP开关(SW1)和1个跳线器(JP100)，可由用户自行设置，以满足不同的需要。
813B使用16个连续的I/O地址，其I/O基地址有开关SW1选择，有效地址从000~3F0H(十六进制)。SW1开关共有6个微型拨码开关，其拨码组合与对应的基地址有关系。
输入范围选择:如使用单极性输入，把开关置在“U”位置，此时允许0~10V，0~5V，0~1.25V模拟量输入。如放大倍数是1，允许输入0~10V;放大倍数是2，允许输入
0~5V;放大倍数8，允许输入0~1.25V。放大倍数由软件控制。
3 动态链接库DLL的编写
在VB中要利用DLL进行调用来实现板卡的访问与控制，首先要编写动态链接库DLL。
在Windows98
中，应用程序采取一种成为“动态链接库”的特殊函数集来实现代码和资源的共享，以最大限度地节省资源。之所以称为“动态”，是因为它们是在运行期间链接到应用程序的，而不是在编译期间。创建一个EXE文件时，会有许多例程链接到代码并放入EXE文件中。但是DLL中的例程则仅仅在实际运行时才链接到EXE文件。按照这种方式，我们可以把几个程序共用的代码放到一个DLL中，这样可以节省大量的空间，提高运行效率。同时在工业控制中对计算机的底层硬件进行访问，以及利用各种控制接口板进行数据采集和控制时间，仅靠VB是无法解决的。解决这样的问题可以间接使用动态链接库来实现。
3.1 创建DLL的三个基本成分
(1) Libmain函数
它是Windows DLL的入口点，主要用来完成一些初始化任务;
(2) 出口函数WEP
Windows的DLL必须包含一个标准的出口函数。在DLL最终卸出之前，Windows调用该函数作一些必要的清除工作(如释放一些资源等);
(3) 自己的功能函数
Windows95下VB编写的程序是32位的，与之对应的DLL也应是32位的。对于32位的DLL，16位DLL中的入口函数LibMain、退出函数WEP被DLLEntryPoint所代替。DLLEntryPoint入口和退出两个函数服务。在每次装入或卸下DLL时，Windows95调入DLLEntryPoint。
在VC++5.0中选择File｜New，在New对话框中选择Project WorkSpace，再在New
Project Workspace对话框中选择Dynamic-Link
Library选项，并输入工程项目名，即可生成动态链接库的工作框架。
3.2 利用VC++5.0开发的DLL的完整的程序清单
//DLL源文件I0.CPP
#include <windows.h>
#include<conio.h>
int FAR PASCAL outport(unsigned)
short sport);
int FAR PASCAL outport(unsigned short port,int
databyte);
//D11EntryPoint函数
BOOL WINAPI D11EntryPoint
(HINSTANCE hD11,
DWORDdwReason,
LPVOID Reserved)
｛
switch(dwReason)
｛
case DLL_PROCESS_ATTACH:
｛
break;
｝
case DLL_PROCESS_DETACH:
｛
break;
｝
｝
return TRUE;
｝
//两个功能函数
int FAR PASCAL inport(unsigned short port)
｛
reture(_inp(prot);
)
int FAR PASCAL outport(unsigned short port,int databyte)
｛
int a;
a=_outp(port,databyte);
return a;
｝
//模块定义文件I0.DEF
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE
DATA PRELOAD SINGLE
EXPORTS
inport
outport
3.3 VB中的DLL调用
DLL函数或过程必须在全局模块(*.BAS)中正确说明才有效。VB是用Declare语句把一个DLL函数引入VB中的，它告诉VB在哪里找到DLL函数，并且让VB知道DLL需要哪种类型的参数，同时返回哪种类型的值。当某个DLL函数用Declare语句正确声明以后，就可以像使用其它函数一样使用这个DLL函数。
在VB应用程序的全局模块中声明I0.DLL并将其放入Windows/system目录下，这样就可以向使用Windows
API一样使用I098中的inport和outport函数了。
Declare Function inport Lib"io.d11" (ByVal prot As
Integer)As Long
Declare Function outport Lib"io.d11" (ByVal port As
Integer,ByVal databyte As Long)As Long
4 应用实例
4.1 813B采集卡的初始化(采集卡基地址220H)
(1) 选通道
向22AH写入相应的控制字选择通道，写入“0”表示0通道，写入“1”代表1通道，依次类推
(2) 启动AD转换
向22CH写入任意值，触发AD转换
(3) 读入数据
把12位数据的低8位读入224H，把高4位读入225H中。
4.2 VB的编程实例
利用定时器实现定时采集在VB中,可利用定时器的Interval属性设置每秒钟采集的次数,把采集段程序放在定时器的Timer事件中来实现数据采集.对于一般计算机来讲,由于受系统硬件能力的限制,定时器每秒钟最多只能产生18个事件,若时间间隔设置得过小,将达不到预期效果
应用实例下面给出数据采集软件程序中部分主要源代码
以采集某0～100℃的温度信号(经温度变送器转换为0~5V)为例，设定A/D板为单极性输入方式,I/O端口基地址为220H,放大倍率为1
在module1中声明:
Declare function outport Lib "io.dll" (ByVal
portAsInteger,ByValdataAsInteger)
Declare Function inport Lib"io.dll"(ByVal portAsInteger
AsInteger)
DLL文件已拷贝到Windows的System目录下
采集程序部分:
Private Sub TimerWD-Timer()
chwd=1 //设定温度通道号为1
x=outport(&H22a,chwd) //输入通道号
y=outport(&H2C,0 ) //启动A/D转换
J=1
DoWhileJ<>0 //判断A/D转换是否结束
J=inport&H22A And 1
Loop
adwl=inport(&H224) //A/D结果低8位送入变量adwh
adwh=inport (&H225) //A/D结果高4位送入变量adwl
adwdata=VAL(adwh-224)×256+VAL(adwl)
//12位A/D转换结果
vWD=adwdata×10/4095 //对应的电压
WD=100×vWD/5 //标度变换为实际温度
…
EndSub
几点说明:
数据采集值是12位，放在2个地址里，其中224H存放数据的低8位(数据7~数据0)，225H的低4位存放采集数据的高4位(数据11~数据8)，225H的其它位自动变为1110。
则12位AD转换的结果为:
adwdata=VAL(adwh-224)×256+VAL(adwl)，
其中224表示无采集数据时的自然值(即11100000)。
12位AD经AD转换的最大值是212=4096
5 结束语
上述采用VB调用DLL实现数据采集的方法有一定的通用性，上述程序全部经过测试通过，可作为类似控制的参考。
参考文献
[1] 三味创作室. VB6.0应用与提高[M]. 北京:科学出版社,1999.
作者简介
张智杰(1970-) 工程师
毕业于山东科技大学电气自动化专业，现主要从事计算机控制系统、PLC应用系统的科研与教学工作。
本文摘自《PLC&FA》
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