1 引言
pcl-813b(簡稱813b)是臺灣研華公司推出的一款基于pc的高性能、多功能數(shù)據(jù)采集卡。該卡不僅性能優(yōu)異,而且有完善的軟件支持,使得此卡能廣泛適用于工業(yè)自動化系統(tǒng)、自動化設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng),具有廣闊的應(yīng)用前景。vb是一種高效、易學(xué)易用的開發(fā)工具。一些工業(yè)測控系統(tǒng)中,需要計算機(jī)從現(xiàn)場獲取實際數(shù)據(jù)或發(fā)出控制命令,這就需要計算機(jī)實現(xiàn)對i/o端口的控制與訪問,但是vb不具備直接對硬件地址進(jìn)行訪問的功能,可以利用vc++編寫訪問i/o接口地址的程序,創(chuàng)建動態(tài)鏈接庫(dll),利用dll進(jìn)行調(diào)用來實現(xiàn)端口訪問與控制。本文以此卡為例,詳細(xì)介紹了在vb環(huán)境下的應(yīng)用。
2 pcl-813b數(shù)據(jù)采集卡簡介
813b是基于isa結(jié)構(gòu)的,需插在計算機(jī)的isa槽中。它采用了12位分辨率a/d轉(zhuǎn)換器(ad574),用來轉(zhuǎn)換模擬輸入,轉(zhuǎn)換時間為25μs,數(shù)據(jù)傳送速率達(dá)25kbps;輸入范圍:雙極性±5v,±2.5v,±1.25v,±0.625v。單極性0~10v,0~5v,0~2.5v, 0~1.25v; a/d轉(zhuǎn)換觸發(fā)方式為軟件觸發(fā); 813b支持32路單端隔離模擬量輸入,最大連續(xù)過壓±30v。
813b是一種通用型數(shù)據(jù)采集卡,可以滿足不同用戶的不同要求。因此卡上有一個dip開關(guān)(sw1)和1個跳線器(jp100),可由用戶自行設(shè)置,以滿足不同的需要。
813b使用16個連續(xù)的i/o地址,其i/o基地址有開關(guān)sw1選擇,有效地址從000~3f0h(十六進(jìn)制)。sw1開關(guān)共有6個微型撥碼開關(guān),其撥碼組合與對應(yīng)的基地址有關(guān)系。
輸入范圍選擇:如使用單極性輸入,把開關(guān)置在“u”位置,此時允許0~10v,0~5v,0~1.25v模擬量輸入。如放大倍數(shù)是1,允許輸入0~10v;放大倍數(shù)是2,允許輸入 0~5v;放大倍數(shù)8,允許輸入0~1.25v。放大倍數(shù)由軟件控制。
3 動態(tài)鏈接庫dll的編寫
在vb中要利用dll進(jìn)行調(diào)用來實現(xiàn)板卡的訪問與控制,首先要編寫動態(tài)鏈接庫dll。
在windows98 中,應(yīng)用程序采取一種成為“動態(tài)鏈接庫”的特殊函數(shù)集來實現(xiàn)代碼和資源的共享,以最大限度地節(jié)省資源。之所以稱為“動態(tài)”,是因為它們是在運(yùn)行期間鏈接到應(yīng)用程序的,而不是在編譯期間。創(chuàng)建一個exe文件時,會有許多例程鏈接到代碼并放入exe文件中。但是dll中的例程則僅僅在實際運(yùn)行時才鏈接到exe文件。按照這種方式,我們可以把幾個程序共用的代碼放到一個dll中,這樣可以節(jié)省大量的空間,提高運(yùn)行效率。同時在工業(yè)控制中對計算機(jī)的底層硬件進(jìn)行訪問,以及利用各種控制接口板進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和控制時間,僅靠vb是無法解決的。解決這樣的問題可以間接使用動態(tài)鏈接庫來實現(xiàn)。
3.1 創(chuàng)建dll的三個基本成分
(1) libmain函數(shù)
它是windows dll的入口點(diǎn),主要用來完成一些初始化任務(wù);
(2) 出口函數(shù)wep
windows的dll必須包含一個標(biāo)準(zhǔn)的出口函數(shù)。在dll最終卸出之前,windows調(diào)用該函數(shù)作一些必要的清除工作(如釋放一些資源等);
(3) 自己的功能函數(shù)
windows95下vb編寫的程序是32位的,與之對應(yīng)的dll也應(yīng)是32位的。對于32位的dll,16位dll中的入口函數(shù)libmain、退出函數(shù)wep被dllentrypoint所代替。dllentrypoint入口和退出兩個函數(shù)服務(wù)。在每次裝入或卸下dll時,windows95調(diào)入dllentrypoint。
在vc++5.0中選擇file|new,在new對話框中選擇project workspace,再在new project workspace對話框中選擇dynamic-link library選項,并輸入工程項目名,即可生成動態(tài)鏈接庫的工作框架。
3.2 利用vc++5.0開發(fā)的dll的完整的程序清單
//dll源文件i0.cpp
#include
#include
int far pascal outport(unsigned)
short sport);
int far pascal outport(unsigned short port,int databyte);
//d11entrypoint函數(shù)
bool winapi d11entrypoint
(hinstance hd11,
dworddwreason,
lpvoid reserved)
{
switch(dwreason)
{
case dll_process_attach:
?。?
break;
?。?
case dll_process_detach:
{
break;
?。?
}
return true;
}
//兩個功能函數(shù)
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;
}
//模塊定義文件i0.def
code preload moveable discardable
data preload single
exports
inport
outport
3.3 vb中的dll調(diào)用
dll函數(shù)或過程必須在全局模塊(*.bas)中正確說明才有效。vb是用declare語句把一個dll函數(shù)引入vb中的,它告訴vb在哪里找到dll函數(shù),并且讓vb知道dll需要哪種類型的參數(shù),同時返回哪種類型的值。當(dāng)某個dll函數(shù)用declare語句正確聲明以后,就可以像使用其它函數(shù)一樣使用這個dll函數(shù)。
在vb應(yīng)用程序的全局模塊中聲明i0.dll并將其放入windows/system目錄下,這樣就可以向使用windows api一樣使用i098中的inport和outport函數(shù)了。
declare function inport lib"io.d11" ?。╞yval prot as integer)as long
declare function outport lib"io.d11" (byval port as integer,byval databyte as long)as long
4 應(yīng)用實例
4.1 813b采集卡的初始化(采集卡基地址220h)
(1) 選通道
向22ah寫入相應(yīng)的控制字選擇通道,寫入“0”表示0通道,寫入“1”代表1通道,依次類推
(2) 啟動ad轉(zhuǎn)換
向22ch寫入任意值,觸發(fā)ad轉(zhuǎn)換
(3) 讀入數(shù)據(jù)
把12位數(shù)據(jù)的低8位讀入224h,把高4位讀入225h中。
4.2 vb的編程實例
利用定時器實現(xiàn)定時采集在vb中,可利用定時器的interval屬性設(shè)置每秒鐘采集的次數(shù),把采集段程序放在定時器的timer事件中來實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集.對于一般計算機(jī)來講,由于受系統(tǒng)硬件能力的限制,定時器每秒鐘最多只能產(chǎn)生18個事件,若時間間隔設(shè)置得過小,將達(dá)不到預(yù)期效果
應(yīng)用實例下面給出數(shù)據(jù)采集軟件程序中部分主要源代碼 以采集某0~100℃的溫度信號(經(jīng)溫度變送器轉(zhuǎn)換為0~5v)為例,設(shè)定a/d板為單極性輸入方式,i/o端口基地址為220h,放大倍率為1
在module1中聲明:
declare function outport lib "io.dll" (byval portasinteger,byvaldataasinteger)
declare function inport lib"io.dll"(byval portasinteger asinteger)
dll文件已拷貝到windows的system目錄下
采集程序部分:
private sub timerwd-timer()
chwd=1 //設(shè)定溫度通道號為1
x=outport(&h22a,chwd) //輸入通道號
y=outport(&h2c,0 ) //啟動a/d轉(zhuǎn)換
j=1
dowhilej<>0 //判斷a/d轉(zhuǎn)換是否結(jié)束
j=inport&h22a and 1
loop
adwl=inport(&h224) //a/d結(jié)果低8位送入變量adwh
adwh=inport (&h225) //a/d結(jié)果高4位送入變量adwl
adwdata=val(adwh-224)×256+val(adwl)
//12位a/d轉(zhuǎn)換結(jié)果
vwd=adwdata×10/4095 //對應(yīng)的電壓
wd=100×vwd/5 //標(biāo)度變換為實際溫度
…
endsub
幾點(diǎn)說明:
數(shù)據(jù)采集值是12位,放在2個地址里,其中224h存放數(shù)據(jù)的低8位(數(shù)據(jù)7~數(shù)據(jù)0),225h的低4位存放采集數(shù)據(jù)的高4位(數(shù)據(jù)11~數(shù)據(jù)8),225h的其它位自動變?yōu)?110。
則12位ad轉(zhuǎn)換的結(jié)果為:
adwdata=val(adwh-224)×256+val(adwl),
其中224表示無采集數(shù)據(jù)時的自然值(即11100000)。
12位ad經(jīng)ad轉(zhuǎn)換的最大值是212=4096
5 結(jié)束語
上述采用vb調(diào)用dll實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的方法有一定的通用性,上述程序全部經(jīng)過測試通過,可作為類似控制的參考。
參考文獻(xiàn)
[1] 三味創(chuàng)作室. vb6.0應(yīng)用與提高[m]. 北京:科學(xué)出版社,1999.
作者簡介
張智杰(1970-) 工程師 畢業(yè)于山東科技大學(xué)電氣自動化專業(yè),現(xiàn)主要從事計算機(jī)控制系統(tǒng)、plc應(yīng)用系統(tǒng)的科研與教學(xué)工作。