YAV 8AD-24高精度串口采集卡技术手册DAM7452

1、YAV 8AD-24高精度串口采集卡技术手册V1801武汉亚为电子科技有限公司DAM7452IYAV 8AD-24RS23212V GND COM24位如度对武汉亚为电子科技有限公司COkMJNCAnON RS232INTERFACE | I 0-5V：| AlWI PI POW高速信朝集 SYS ARM 芯 Rg 能g 算光铜离超强SB关于本手册为亚为推出的YAV 8AD-24数据采集卡的用户手册，主要内容包括功能概述、8路 模拟量输入功能、应用实例、性能测试、注意事项及故障排除等。II说明1、产品正常工作必须使用亚为提供的专用SDK。2、此手册为硬件说明书，有关通信协议、二次开发和软件应用

2、方面的详细说明请参考我 司相应资料。3、资料下载： HYPERLINK http:/ 4、请严格按产品技术手册操作。文档版本表序号版本号编写人编写日期支持对象应用时间特别说明11.0郑先科2014.05RS232 8AD plus 采集卡22.0郑先科2016.01YAV 8AD采集卡33.0郑先科2017.01YAV 8AD plus 采集卡2017.01适用于 RS232485WiFiGPRSZIGBEE蓝牙433M无线44.0李雪2017.08YAV 8AD-24采集卡III TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark55 o Current Document

3、0.快速上手1 HYPERLINK l bookmark59 o Current Document 产品包装内容1 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 应用软件1 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 接口定义1 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document . 端子排列1 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document . 端子描述2通信3 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document A

4、 采集卡指示灯3 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 产品概述4 HYPERLINK l bookmark91 o Current Document A 技术指标4 HYPERLINK l bookmark95 o Current Document .模拟信号输入4 HYPERLINK l bookmark112 o Current Document .通信总线5. 供电5 HYPERLINK l bookmark124 o Current Document .温度参数5 HYPERLINK l bookmark130 o Current Doc

5、ument 硬件特点5 HYPERLINK l bookmark134 o Current Document 原理框图6 HYPERLINK l bookmark138 o Current Document 机械规格7 HYPERLINK l bookmark141 o Current Document 采集卡信号接线8 HYPERLINK l bookmark146 o Current Document AI模拟量接线8 HYPERLINK l bookmark150 o Current Document 模拟量输入功能9 HYPERLINK l bookmark155 o Current

6、Document A模拟量输入9 HYPERLINK l bookmark159 o Current Document 输入采样原理9 HYPERLINK l bookmark163 o Current Document 输入接线9 HYPERLINK l bookmark167 o Current Document 采样值计算10. 无符号整型10.24位精度采集值的计算方法10. 模拟量值 11 HYPERLINK l bookmark175 o Current Document 通信协议12 HYPERLINK l bookmark217 o Current Document MODBU

7、S-RTU 通信协议12 HYPERLINK l bookmark192 o Current Document 应用实例16 HYPERLINK l bookmark197 o Current Document 采集卡连接16 HYPERLINK l bookmark205 o Current Document 软件功能17 HYPERLINK l bookmark209 o Current Document 软件应用17.亚为串口采集卡通用采集平台17 HYPERLINK l bookmark213 o Current Document .LabVIEW 18.MODBUS RTU 通信18

8、 HYPERLINK l bookmark222 o Current Document 注意事项及故障排除19 HYPERLINK l bookmark226 o Current Document 注意事项19 HYPERLINK l bookmark230 o Current Document . 存储说明19 HYPERLINK l bookmark234 o Current Document . 出货清单19IV TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark238 o Current Document 质保及售后19 HYPERLINK l bookmark242

9、 o Current Document .特别说明19 HYPERLINK l bookmark246 o Current Document 故障排除20 HYPERLINK l bookmark249 o Current Document 无法正常采集数据20 HYPERLINK l bookmark257 o Current Document VI文件打不开20 HYPERLINK l bookmark260 o Current Document 多卡不识别21 HYPERLINK l bookmark264 o Current Document 不显示波形21 HYPERLINK l b

10、ookmark268 o Current Document 采集速度不够21 HYPERLINK l bookmark272 o Current Document 软件弹出错误21 HYPERLINK l bookmark277 o Current Document 性能测试22 HYPERLINK l bookmark281 o Current Document 安全规范22 HYPERLINK l bookmark288 o Current Document 耐电压范围测试22 HYPERLINK l bookmark291 o Current Document 环境适应性测试23 HYP

11、ERLINK l bookmark295 o Current Document 文档权利及免责声明24 HYPERLINK l bookmark300 o Current Document 联系方式25 HYPERLINK l bookmark305 o Current Document 10. V智能体验26V0.快速上手本章主要介绍初次使用YAV 8AD-24数据采集卡需要掌握的知识，以及与使用相关的准备工作，可以 帮助用户熟悉YAV 8AD-24使用流程，快速上手。产品包装内容采集卡、包装盒各一个，开发资料（自行下载）。应用软件串口接口采集卡均可安装亚为的YMS通用采集平台，平台自适应亚

12、为的二十余种串口采集卡，可显示 波形、存储数据、输入输出控制。无线或者网络接口采集卡均可安装亚为的WUMS通用采集平台，平台自 适应亚为的二十余种无线采集卡，可显示波形、存储数据、输入输出控制。或者安装亚为提供的GIMS通用采集平台，能兼容亚为所有USB、串口或者无线采集卡，具备更多信 号处理与分析功能（付费版）。也可根据SDK二次开发自己的软件。接口定义端子排列采集卡共有10个端子，采集卡端子排列如“端子排列图所示。1INTERFACE MyyyYlelclele42萋冲用城册由羊诲s/alIIPQERB12V 一O-3OIV i ?20mAD 8AD-24GNAI0AI1AI2AI3AI4

13、AISAI6APGND240MI网祥端子排列图安装底座图，标准35mm导轨安装端子描述端子定义：AI0-AI7为8个模拟量信号输入端子；GND为公共接地端；12V为工作电源输入端。2采集卡外观管脚分布表端口信号类型说明GND电源及信号接地AI7模拟量模拟信号输入端AI6模拟量模拟信号输入端AI5模拟量模拟信号输入端AI4模拟量模拟信号输入端AI3模拟量模拟信号输入端AI2模拟量模拟信号输入端AI1模拟量模拟信号输入端AI0模拟量模拟信号输入端GND电源及信号接地RS232、RS485采集卡：标准Modbus RTU,可与所有开发平台(VCVBC#LabVIEWMatlab等)和组态、PLC通信

14、，详见YAV串口采集卡二次开发通信指令即Mobbus RTU (寄存器)手册V1708采集卡指示灯POW灯为电源指示灯，上电时灯亮，正常工作常亮；SYS灯为系统指示灯，上电时灯闪烁1次后熄灭，通信时闪烁；连接负载后指示灯POW、SYS同时熄灭表示外接负载过大或者外接电路短路，尽快移除负载，检查线 路。3产品概述 模块有8路24位AL电源电压为DC9-24V。最高采样率可达每通道50Hz,可在Windows XP、 WIN7 （32/64位）、WIN8 （32/64位）、WIN10等操作系统下稳定运行，有配套的电脑软件，包含波 形显示、存储、分析等十余种功能，操作简单直观。技术指标输入输出功能指

15、标功能参数指标AI通道数直流输入单端8路或差分4路分辨率24Bit （8388607）量程默认DC010V （可定制DC020mA/05V）采样率根据询问速度确定，115200波特率时8路同时采集最高可达80Hz模式连续（异步）采集阻抗1MQ （10V 量程）非线性0.0001%零漂 AI模拟量接线现场IAI0被测现场模拟信号GNDYAV信集AI信号负极共用GND,如果是电流信号，注意串联电源（具体见后文电流信号接线图），差分信号采 集卡需在差分信号与GND之间接50k欧姆电阻。RS232的采集卡，标准串口 DB9线序，可与电脑直连。485的采集卡，AB相在DB9的78脚，与一般的DB9的48

16、5转接线（它们AB 一般在1、2脚）不可 直接接，需要用转接端子，或者跳线。8模拟量输入功能模拟量输入各领域的控制过程中，常需要使用到各种传感器，模拟量信号的传感器尤为重要。该采集卡具有8路模拟量单端输入通或4路查分，模拟量输入通道可以采集010V的电压信号，采 集电流信号时，也可外接一个精密采样电阻，然后将测得的电压值转换为电流值。模拟信号输入的性能表 如“AI性能表”所示。AI性能表通道功能量程输入阻抗有效精度采样率耐压抗干扰020mA200Q23位50Hz024mA05V500KQ23位50Hz06V模拟量抗200KHz以上高频干扰AI采集010V1MD22位50Hz012V抗浪涌干扰0

17、30V1.5MD22位50Hz036V060V3MD21位50Hz072VEMI： 1m，10 500kHz, MODBUS-RTU通信协议本协议非出厂默认，但亚为无线采集卡能兼容该协议，方便与标准设备连接。通讯格式：1个起始位，8个数据位，无校验，1个停止位；数据协议：MODBUS协议格式：从机地址功能代码起始寄存器地址高8位起始寄存器地址低8位写寄存器 数高8位写寄存器数低8 位CRC校验的低8 位CRC校验的高8位RS232/485接口的硬件通信协议，亚为MODBUS-RTU协议命令、详细解释、示例（详见YAV串口 采集卡二次开发通信指令即Mobbus RTU （寄存器）手册V1708）

18、。MODBUS功能码：功能码表代码含义操作0 x03H读多个保持寄存器读取一个或多个保持寄存器的值0 x06H写单个个保持寄存器将一个数据写入保持寄存器0 x04H读多个输入寄存器读取一个或多个输入寄存器的值0 x10H写多个保持寄存器将一个或多个数据写入保持寄存器波特率：默认9600；地址：默认01；读取采集卡数据0 x03或0 x04命令均可，寄存器一样，以下所有命令中的数据为16进制。主机发送：addr 03 regH regL numH numL crcH crcL从机返回：addr 03 len d0H d0LdnH dnL crcH crcL解释：寄存器地址从0开始计数，numH

19、numL表示要读取的模拟量的路数。Len为返回寄存器数据长 度，本卡有8路模拟量输入，每路模拟量的数据占用两个字节。例如，要读取第1路，则寄存器地址为00 00 寄存器数目为00 02。具体解算见前文。例如：（对24位精度采集卡）读取第一路模拟量值（24位占用2寄存器），发送0103 0000 0002 C40B同时读取前八路模拟量值，发送0103 0000 0010 4406修改地址地址01修改为02,发送01 06 00 2D 00 02 98 02 （其中0X002D是地址，低8位是地址）12性改变地址后需要重启动硬件!修改波特率波特率修改为115200，发送01 06 00 2E 00

20、 02 E8 00 （其中0X002E是地址，低8位是波特率0：9600；1：19200；2：38400 ；3：57600；4：115200）改变波特率后需要重启动硬件，并重新选择软件波特率！通讯方式：监控主机与本装置采用一对一（或一对多）主从查询方式;通讯方式：监控主机与本装置采用一对一（或一对多）主从查询方式;串行口设置图通信方式修改:01 06 00 37 00 01 F9 C4启动字符串主动上发（兼容modbus）01 06 00 37 00 00 38 04 关闭字符串主动上发 拓展小知识RS232通信接口:RS232 HYPERLINK http:/ 是个人计算机或者人机界面灯（上

21、位机）上 HYPERLINK http:/ 的通讯接口之一， HYPERLINK http:/ 由电子工业协会所制定 HYPERLINK http:/ 的异 HYPERLINK http:/ 步传输标准接口，工业控制的RS-232 口一般只使用RXD、TXD、GND三条线。设备和电脑的连接通讯，需用到RS232串口线直连线；而设备和设备的连接通讯，就会用到RS232串口线的交叉线。用户在选择的时候，应根据两个设备之间连接的实际情况，选择不同接法的RS232串口线。RS232接口引脚定义表引脚信号定义作用1DCD载波检测Received Line Signal Detector(Data Car

22、rier Detect)2RXD接收数据Received Data3TXD发送数据Transmit Data134DTR数据终端准备好Data Terminal Ready5SGND信号地Signal Ground6DSR数据准备好Data Set Ready7RTS请求发送Request To Send8CTS清除发送Clear To Send9RI振铃提示Ring Indicator注意:上位机与下位机，2、3管脚交叉RS485通信接口:RS485和RS232 一样都是基于串口的通讯接口，数据收发的操作是一致的，所以使用的是同样WinCE的底层驱动程序。但是它们在实际应用中通讯模式却有着很

23、大的区别，RS485接口为全双工数 据通讯模式，而RS232接口为半双工数据通讯模式。很多情况下，连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的或+”、或“-” 端连接起来。RS485接口连接器采用DB-9的9芯插头座，与智能终端RS485接口采用DB-9 （孔）。RS485接口组成的半双工网络，一般只需二根连线（一般叫AB线），所以RS485接口均采用屏 蔽双绞线传输。注意：以下两个寄存器较为特殊!序号地址组态地址参数读/写最小值最大值说明10 x5040081采样率读写07高8位命令符EE，低氐8位采样率,0-7依次代表：0.5Hz,1Hz,2Hz, 5Hz,10Hz,20H

24、z,50Hz,100Hz，此为 AD 采样芯片采样率， MODBUS通信采样率建议不超过25Hz，此寄存器仅对YAV 8AD-24有效20 x5140082输入模式读写015高8位命令符EE,低8位定义输入模式直连或差分。此寄存器仅对YAV 8AD-24有效亚为采集卡串口管脚定义表外形针脚符号通信说明14B-485485型采集卡使用A+485915应用实例采集卡连接连接示意图 使用本设备所需：数据采集卡；带USB或串口接口的电脑；LabVIEW 软件；串口线。在连接传感器时要按如下方式进行连接：传感器接线图电流传感器接线图16电压型传感器接线图KM k8mem电压型传感器接线图软件功能包含采集

25、、分析、低速/高速显示、波形显示、DI显示、DO控制、存储、速率调节、测频计数等全功 能程序，适合不懂编程的跨学科人才直接使用。源程序见资料包（以下同此）。可实现高速采集。具体参 考YMS使用手册。软件应用包含采集、分析、低速/高速显示、波形显示、DI显示、DO控制、存储、速率调节、测频计数等全功 能程序，适合不懂编程的跨学科人才直接使用。源程序见资料包（以下同此）。亚为串口采集卡通用采集平台13亚为串口采集卡通用采集平台百度一下.串口号只可痫，不可强行输入,痫不了证明没安装NMSA|,= I*回*酬F6! igSDel、.停止Esc ：|txt 曰目武汉亚为电子科技有限公司copyright

26、 2017软件不断升级，图片仅供参考该平台采集的数据，安捷伦高精度信号源，0-5V量程，通过校准，可以精确到uV级别。例如测量4.000000V，可以达到4.000001V的精度。详细请参考亚为串口采集卡通用采集平台17 LabVIEW 运行YMS.exe文件，出现主窗口。如图所示（仅供参考，更新不另行通知）。左上角分别是“运行、循环运行、停止、暂停按钮。程序运行。等待2分钟左右，右侧会有波形出现, 连接成功！详细请参考YAV YMS采集平台软件使用手册 MODBUS RTU 通信详细请参考YAV Modbus采集平台软件使用手册18注意事项及故障排除注意事项存储说明密封保存期：在温度小于30

27、C,相对湿度小于60%环境中12个月；烘烤：推荐使用充氮方式烘烤；烘烤返工要求：1255C,24小时；推荐储存条件：50%相对湿度下包装。出货清单串口采集卡：采集卡、包装盒各一个，开发资料（网盘分享或网络传输）无线采集卡：采集卡、天线、包装盒各一个，开发资料（网盘分享或网络传输） 串口线、电源等耗材用户自备。质保及售后收货7天内有质量问题包退换，一年内免费维修。6*24小时售后保障。特别说明如有特殊需求，但又缺乏编程条件，可在我司定制上位机程序，可结合其他硬件。19故障排除无法正常采集数据RS232或485串口采集卡串口线检查：用串口直连线，接入主机（PC机和人机界面等），如果电脑用的是USB

28、转串口设 备，在设备管理器/端口（COM和LPT）中，查看是否正确安装了串口驱动，软件中查看COM 口是否 正确。检查采集卡通信类型：RS232还是RS485通信，是否使用了匹配的串口线，若采用RS485通信， 检查A、B端是否连接正确。检查软件设置：串口端口号、波特率、奇偶校验位、数据位、停止位是否正确，波特率一般默认 为9600,无校验位，数据位8,停止位1,使用LabVIEW例程时除端口号需手动选择，剩余参与已设 置好默认值，无需更改。检查硬件状态：设备POW指示灯是否亮起，若不亮，检查供电是否正常，设备供电为直流9-30V 宽电压供电（电源供电正常，采集卡不亮，采集卡损坏，返厂维修）。

29、查看设备TRS指示灯是否闪烁 （通信中不闪，则采集卡损坏，返厂维修）。LabVIEW例程无法选择端口号，除安装LabVIEW 2017或其以上版本外，还需安装NI-VISA检查数据：如果没有反馈码，重复检查以上几步，如果有反馈码：首先是长度不够，检查程序设 置中是“否启用了终止符；其次是出现乱码，检查设备周围是否有干扰，建议采取屏蔽措施（导线屏 蔽、装入铁皮柜、远离强电.）；最后是读数不准确，检查程序中是否选择（输入）正确量程，或 者寄存器配置是否正确。如果读数略有偏差，请调整计算系数即可。无线接口采集卡检查配置参数是否正确。检查硬件状态：设备POW指示灯是否亮起，若不亮，检查供电是否正常，设

30、备供电为直流9-30V 宽电压供电（电源供电正常，采集卡不亮，采集卡损坏，返厂维修）。查看设备TRS指示灯是否闪烁（通信中不闪，则采集卡损坏，返厂维修）。检查采集卡通信指示灯是否正常，不正常，在此核对参数。检查服务器设置：检查接收端是否正确，WIFI需要服务器，ZIGBEE、433M无线需要匹配的接收终端，蓝牙需 要蓝牙转串口采集卡。WIFI需要打开正确的服务器，注意TCP UDP参数是否与采集卡设置一致。检查无线网络是否正常。 VI文件打不开例程需安装LabVIEW 2017或其以上版本，如果打不开建议重新安装更高版本的LabVIEW。20多卡不识别串口接口硬件，亚为仅提供单卡例程，多卡需要

31、自行研究不显示波形可能将AI采集接入了 DI端口。重新对照端口后，再测试。如果没有波形，则采集卡电路可能损坏，需 要返厂维修。采集速度不够串口 MODBUS通信，一般9600波特率下，采样率最大也就是几十次每秒。115200波特率下，最大也 就是一百多次每秒。为了数据稳定性，一般采样询问码不要发送太快。软件弹出错误参数错误，一般是由于误操作引起的，内存溢出需要注意软件缓存数据不要过大。21性能测试安全规范安全性：通过GB4943标准测试；PCB制品精密度：测试符合GB/T 14838-2008标准;温度：测试符合GB-T-7141-2008标准；EMC：测试符合IEC 1000-4-2标准；E

32、MI：测试符合IEC 1000-4-4标准；具体测试过程详见亚为产品测试规范一览表。亚为产品测试规范一览表序号文件编号文件名称1YAV/QC-/研（C） -100-01电路板元件规范2YAV/QC-/研（C） -100-02电路板焊接规范3YAV/QC-/研（C） -100-03元件安装检验规范4YAV/QC-/研（C） -100-04电路板高温老化检验规范5YAV/QC-/研（C） -100-05电路板高低温循环检验规范6YAV/QC-/研（C） -100-06电路板震动检验规范7YAV/QC-/研（C） -100-07电源连接线进厂检验规范8YAV/QC-/研（C） -100-08电磁兼容

33、检验规范耐电压范围测试耐电压范围测试表通道类型通道工作范围（V）耐压范围（V）测试结果MinMaxMinMax电源供电924630PASSAIAI0FS-110110PASS22环境适应性测试环境适应性测试表测试项目项目内容测试结果高温存储80C,120hPASS低温存储-40 C,120hPASS高温使用70C, 2hPASS低温使用-30 C, 2hPASS连续工作连续上电工作720hPASS高温高湿存储60CRH95%,120hPASS温度循环-40 70 C, 10 个循环PASS电磁兼容性10K6GHz,0-15V/mPASS跌落试验0.5m/1m/2mPASS跌落试验3m损坏抗震1

34、.5g加速度PASS高原试验0-30C，海拔 4000mPASS耐压试验3倍量程电压PASS耐电压试验高压、反接、短路PASS异常激励信号反接/浪涌PASS符合IEC60068国际标准，符合中国GB2423电工电子产品环境试验方法国家标准，符合GJB360 电子产品环境试验军用标准。23文档权利及免责声明本文档知识产权属于我司，Yav、Yavii、YV、e-yav、亚为科技、亚为测控、亚为电子、均为我司的 有效识别标识，未经允许，任何单位或个人不得整体或部分复制、转载、引用该文档内容，转载、引用时 必须标明出处。本文档未授予任何知识产权许可，并未以明示或暗示，或以禁止发言或其他方式授予任何知识

35、产权许 可。除在期产品的销售条款和条件声明的责任之外，我司概不承担任何明示或者暗示的担保，包括对产品 的特定用途适用性，适销性或对任何专利权，版权或其他知识产权的侵权责任等均不作担保。本手册中的 图片和文字仅供参考，所有信息均以实物为准。我司对产品规格、描述及软件做出修改，恕不另行通知。本公司提供的程序，欢迎广大用户下载学习。未经许可，不得直接或间接用于商业用途，若产生纠纷， 其责任概由使用者承担。使用本公司产品时，请先详细阅读说明书及手册，并严格按规范操作，如有疑问请联系亚为技术支持。 若因失误造成损失，其责任概由用户承担，与本公司无关。以上信息最终解释权归武汉亚为电子科技有限公司所属。24

36、联系方式公司：武汉亚为电子科技有限公司地址：湖北省武汉市东湖高新区光谷鲁磨路国光大厦网站： HYPERLINK http:/ 电话（华中、全国（北京、北方地区（上海、南方地区）邮箱： HYPERLINK mailto: 、QQ：3075964420（产品售后技术服务唯一官方渠道）技术交流 QQ 群：群一 532828737、群二 302896729武汉亚为电子科技有限公司（简称亚为科技，YAV）坐落于中国武汉光谷，是湖北省软件行业协会与 国家级光谷光电信息产业联盟会员单位,IOT物联网产业联盟单位。公司紧跟工业4.0、物联网时代发展步 伐，先后与中国地质大学（武汉）建立了野外监测仪器研发基地，香港佳安合同能源管理有限公司建立了 技术合作中心，从事测控系统集成开发、物联网系统研发和智能传感与测试模块设计生产业务，是国内领 先的物联网硬件产品研发和自动化系统集成服务企业。亚为致力于提供一体化测控服务，拥有雄厚的工业物联网、机器视觉检测、高速信号测试、工业数据 监控、虚拟仪器、智能传感器、分布式测控、故障在线诊断和环境监测等方面产品和系统的自主研发能力。 能提供方案设计、硬件选型与研制、软件研发、系统测试、安装调试、技术保障、业务培训等