基于VC++的数据采集系统

基于VC++的数据采集系统摘要：介绍了基于PCI总线的数据采集卡的功能特点，并结合在减速器试验台中的定时数据采集系统的研究，搭建了针对减速器的扭矩和转速参数的数据采集系统，并运用VC++编程实现了对减速器扭矩和转速的数据定时采集和实时采集曲线的显示功能，取得了较好的效果。关键词：数据采集；VC++；定时采集1前言随着计算机技术的飞速开展，以个人计算机为平台的信号采集系统得到了广泛的应用。由于个人计算机只处理数字信号，所以在对模拟信号进行处理时，需要由传感器测量的物理信号转换为电信号，再通过数据采集卡采集进来，并由VC++作为编程工具，设计出友好的人机界面，实时显示采集到的数据绘制的曲线。本文编程主要应用于减速器试验台的传动效率测试系统。该系统是利用个人计算机建立一套电机调速、数据采集和加载控制系统，与试验台连接起来由计算机对减速器的转矩、转速进行数据采集、量化和处理并输出测试结果。在试验过程中，个人计算机还可以根据数字反应或人工要求对测试过程进行控制，到达计算机密切跟踪和控制试件状态的目的。2PCI-8360I数据采集卡的特性PCI-8360I数据采集卡是中泰研创公司生产的一款功能强大的低本钱多功能PCI总线数据采集卡，该卡有以下几个主要特点。输入通道数：双端16路输入信号范围：0～20mA输入精度：12Bit最大采样频率：75KHz启动转换方式：软件启动本数据采集卡带37芯D型插头〔模拟量输入和计数器输出接口〕，共16路通道采集数据，每个通道都采用双端输入，本试验采用其中四路通道，分别采集两组转矩和转速信号。3系统软件设计A系统总体框架数据采集系统中的转矩、转速传感器采集的转矩和转速信号都是频率信号，需要通过F/I转换器将其转化为4~20mA的模拟信号，模拟信号被采集卡处理后变成数字信号，在经过计算机软件的一系列处理和计算后最终显示在软件界面上，其框架图如图1所示。图1数据采集系统信号流向图扭矩传感器的主要技术参数电源电压：±12V±0.4VDC〔I>300mA〕转矩量程：10N·m转速量程：6000rpm转矩信号输出：5~15kHz，幅值为5V转速信号输出：0~6000Hz，幅值为5VF/I转换器转换原理：有转矩和转速两种转换器，转矩转换器是将转矩、转速传感器采集到的关于转矩的频率信号〔5~15kHz〕转换为4~20mA的电流输送到数据采集卡中；转速转换器是将转矩、转速传感器采集到的关于转速的频率信号〔0~2000Hz〕转换为4~20mA的电流输送到数据采集卡里去。ZH型系列F/I转换器采用±12VDC电源单独供电，输入进行了光电隔离，具有一定的抗干扰能力，具有零点、满度调节功能，其与转矩、转速传感器的五芯接头的接线图如图2所示。图2非隔离式接线图〔转矩〕B系统程序设计方法在该数据采集系统中，采用VisualC++6.0进行开发，首先在个人计算机上驱动PCI数据采集卡，在VC程序里添加它。在VC++的程序初始化时调用ZT8360I_OpenDevice函数，用于翻开设备，调用其他函数可以完成AD等工作，在程序退出前调用ZT8360I_CloseDevice函数。在采集数据过程中，需要定时采集，利用VC++编程时，在Windows下解决定时问题的方法是直接使用其提供的定时器函数KillTimer()、SetTimer()和OnTimer()。局部程序如下。BOOLCRdtestsysDlg::OnInitDialog(){ CDialog::OnInitDialog(); longm_cardNO=1; ZT8360I_OpenDevice(m_cardNO); ZT8360I_AIinit(m_cardNO,1,16,11,0,0,0,0,0,100); SetTimer(1,10,NULL); voidCRdtestsysDlg::OnTimer(UINTnIDEvent){ switch(nIDEvent){ case1:{longwantCount,retCount1,retCount3;wantCount=2000; floatretCount2,retCount4;retCount1=ZT8360I_AIonce(1,1,10,0,10000,0);retCount2=ZT8360I_AIonce(1,2,10,0,10000,0); retCount1=(retCount1-4000)*0.001*2000/16-19;retCount2=(retCount2*0.001-12)*10/8+1.6; retCount3=(retCount1-4000)*0.001*2000/16-19;retCount4=(retCount2*0.001-12)*10/8+1.6;y[n]=460-retCount1*0.075; x[n]=n+70;k[n]=460-retCount3*0.075;j[n]=n+70;f[n]=255-retCount2*75; e[n]=n+70;q[n]=255-retCount4*75; p[n]=n+70;h[n]=660-(retCount3*retCount4)/(retCount1*retCount2)*150; g[n]=n+70; tempStr.Format("%d",retCount1); m_inspeed.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",retCount2); m_intorque.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.1f",retCount3); m_outspeed.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",retCount4); m_outtorque.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",retCount2*retCount1/9.55); m_power.SetWindowText(tempStr); tempStr.Format("%.2f",(retCount3*retCount4)/(retCount1*retCount2)*100); m_ratio.SetWindowText(tempStr); n+=1; Invalidate(false);} //TODO:Addyourmessagehandlercodehereand/orcalldefault CDialog::OnTimer(nIDEvent);}}图3所示是减速器试验台进行传动效率试验时的主控界面，在图中可以看到实时显示的转矩和转速的数值以及它们的曲线图，还有整个减速器试验台的传动效率曲线。图3实时数据显示界面4结论PCI-8360I数据采集卡具有较高的性价比，适合于以个人计算机为平台的数据采集系统。利用高级编程语言VC++6.0开发出友好的人机界面。在本数据采集系统中，采用了基于PCI的数据采集卡，对模拟信号成功的进行了采集，到达了预期的效果，且运行稳定、可靠，证明了本程序方法的可行性，具有实用价值。参考文献[1]程科,陈庆芳.VC++环境下开发计算机测控系统的几个关键问题[J].华东船舶工业学院学报,2023,15(4):58-62.[2]李维林,栾海峰,顾兵.基于VC++的数据采集卡的程序设计[J].应用科技,2023，31(3):20-22.[3]栾云才,林玮玮,马晓艳.基于VC的数据采集处理系统分析与设计[J].泰山学院学报,2007,29(6):83-86.[4]许建国,张志利,姚玉山,张玉飞.基于VC的数据采集系统[J].电子测试,2023,12.[5]邱仲潘.VisualC++6.0从入门到精通[M].北京：电子工业出版社,2006.[6]朱小杰,孙肖子,孙长燕.基于VC平台的信号测量与处理系统[J].工业控制计算机,2005,(10):77-78.[7]TanYeshuang,ZhangChi