PCI-8405光隔離開關(guān)量輸入接口卡

1、PCI-8405光隔離開關(guān)量輸入接口卡1.概述： PCI-8405光隔離開關(guān)量輸入接口卡適用于提供了PCI 總線插槽的PC系列微機(jī)，具有即插即用（PnP）的功能，操作系統(tǒng)可選用目前流行的 Windows 系列，高穩(wěn)定性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)LabVIEW 等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常簡單，使用時只需將接口卡插入機(jī)內(nèi)任何一個PCI總線插槽中，信號電纜從機(jī)箱外部直接接入。為方便我公司原有用戶對產(chǎn)品的升級換代，PCI-8405開關(guān)量輸入接口卡的輸入插座引線定義與PC-6405完全一樣。本卡適用于工業(yè)現(xiàn)場中各種開關(guān)信號的自動控制以及計算機(jī)同數(shù)字儀器的接口?？紤]到在開關(guān)量的

2、輸出中“開關(guān)”瞬態(tài)對計算機(jī)干擾十分強(qiáng)烈及現(xiàn)場強(qiáng)電的干擾，本卡采用了光電隔離技術(shù)，使計算機(jī)與現(xiàn)場信號之間全部隔離，提高了計算機(jī)與本卡在工作中的抗干擾能力和抗損毀能力。本卡上的開關(guān)量輸入為32路(其中前8路具有中斷捕獲功能)。32路輸入信號均可通過CPU巡檢方式工作，且32路開關(guān)量輸入信號的低端共地。2.主要技術(shù)指標(biāo)：2.1 輸入路數(shù)及電氣連接方式：32路共地（共陰）方式（其中前8路可采用中斷方式）。2.2 輸入信號電平范圍：TTL48V。2.3 輸入信號電流消耗：5mA每路2.4 輸入信號與接口卡之間的隔離電平：500V。2.5 接口卡電源功耗：5V(±10) 400mA2.6 環(huán)境要

3、求：工作溫度： 1040 相對濕度： 4080 存貯溫度：55852.7 外型尺寸(不含檔板)：長×高=164.8mm×106.7mm(6.5英寸×4.2英寸)3.工作原理及操作說明：3.1 開關(guān)量輸入部分工作原理：本卡上的所有32路開關(guān)量輸入信號狀態(tài)均可以由CPU通過巡檢方式讀出，即CPU通過直接讀取IO口上的數(shù)據(jù)來判斷輸入信號的狀態(tài)，其工作原理如圖1所示。 圖1 開關(guān)量輸入部分工作原理由圖1所示，當(dāng)一個足夠大(TTL48V)的外部電壓信號經(jīng)過本卡上的電阻R*與R分壓后驅(qū)動光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光，使光電三極管導(dǎo)通，并在5.1K 電阻上建立一個高電平信號，這個

4、信號經(jīng)過整形后即可通過三態(tài)門讀入計算機(jī)數(shù)據(jù)總線。反之，當(dāng)外部電壓信號為零或足夠小時，計算機(jī)讀入的即為低電平信號。電阻R*是一個限流保護(hù)電阻，對應(yīng)輸入的每一路用編號R1R16 表示，插在焊接排上，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場信號電壓幅度而自行更換( 出廠時為470)。 R*的選用原則為：R* （UIN UR I（K）其中 UIN 為現(xiàn)場信號高電平電壓值，UR 是加在光電耦合器上的電壓值。一般UR 取值為1V左右，I是流過發(fā)光二極管的電流，一般取520mA左右。根據(jù)上面的選用原則和使用經(jīng)驗，我們推薦的輸入信號和R*的選擇值見表1：表1 R*的選擇值輸入信號高電平R* 選擇值3V6V4706V12V2.4K12

5、V24V4.7K24V48V10K上表中各檔的閾值電壓比較接近各檔的下限值，閾值電壓以下的電平將被認(rèn)為是低電平，所以具有較高的抗噪聲干擾的能力。本卡上的32路開關(guān)量輸入回路中的前8路具有中斷捕獲功能。即當(dāng)該8路中的任何一路中有一個高電平信號產(chǎn)生時，PCI-8405開關(guān)量輸入接口卡將實時地通過PCI總線向CPU發(fā)出一次中斷申請，以提高外部事件處理的實時性。已經(jīng)發(fā)出過中斷申請的該路信號只有重新從低電平變?yōu)楦唠娖綍r才能產(chǎn)生下一次中斷申請。而8路中的其它各路則不受該路狀態(tài)的影響可以通過高電平信號產(chǎn)生中斷申請。4.安裝及使用注意：本卡的安裝十分簡便，只要在關(guān)電情況下將主機(jī)機(jī)殼打開，將本卡插入主機(jī)的任何一

6、個空余擴(kuò)展槽中，再將檔板固定螺絲壓緊即可。37芯D型插頭可從主機(jī)后面引出并與外設(shè)連接。 禁止帶電插拔本接口卡。設(shè)置接口卡開關(guān)和安裝接口帶纜均應(yīng)在關(guān)電狀態(tài)下進(jìn)行。 為保證人身及設(shè)備安全，應(yīng)確保系統(tǒng)地線（計算機(jī)及外接設(shè)備接地點(diǎn)）接地良好。為防止外部設(shè)備中較大的電磁干擾，應(yīng)注意對信號線進(jìn)行屏蔽處理。如果本卡連接的外部設(shè)備上加有較高的電壓時，在安裝或用手觸摸本卡時，應(yīng)先將外部設(shè)備的電源關(guān)閉并嚴(yán)禁觸摸本卡。5.使用與操作：5.1 輸入插座接口定義：輸入插座接口定義見表2。表2 輸入插座引線定義表插座引腳號 信號定義插座引腳號信號定義1A組 CH120A組 CH22A組 CH321A組 CH43A組 CH

7、522A組 CH64A組 CH723A組 CH85A組 CH924 A組 CH106A組 CH1125A組 CH117A組 CH1326A組 CH148A組 CH1527A組 CH169開入公共地28開入公共地10B組 CH1729B組 CH1811B組 CH1930B組 CH2012B組 CH2131B組 CH2213B組 CH2332B組 CH2414B組 CH2533B組 CH2615B組 CH2734B組 CH2816B組 CH2935B組 CH3017B組 CH3136B組 CH3218開入公共地37開入公共地19開入公共地6.軟件61軟件安裝: PCI-8405光隔離開關(guān)量輸入接口

8、卡在硬件安裝完成后還需進(jìn)行軟件安裝，具體安裝步驟如下： 1.檢查硬件安裝是否正確。 2.啟動計算機(jī)，操作系統(tǒng)將自行檢測新安裝的硬件，并彈出”添加新硬件向?qū)А睂υ捒?在“添加新硬件向?qū)А睂υ捒虺霈F(xiàn)時，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。 3.選中“顯示指定位置的所有驅(qū)動程序的列表.”單選鈕，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。 4.點(diǎn)擊“下一步”。 5.點(diǎn)擊“從軟盤安裝”按鈕，彈出“從磁盤安裝”對話框。 6.點(diǎn)擊“瀏覽”按鈕，選擇“PCI8405.inf”所在的目錄（光盤ZTPCI8KPPCI8405），點(diǎn)擊“確定”按鈕。 7.回到“添加新硬件向?qū)А?，點(diǎn)擊“下一步”按鈕。 8.點(diǎn)擊“下一步”按鈕，在彈出的“請插入磁盤”的對話框

9、中，點(diǎn)擊“確定”按鈕。 9.點(diǎn)擊“瀏覽”按鈕，選擇“PCI8KP.sys”所在的目錄（光盤ZTPCI8KP），點(diǎn)擊“確定”按鈕。  10. 點(diǎn)擊“完成”按鈕，第一塊卡安裝完成。 11關(guān)機(jī)，選擇安裝第二塊PCI-8405卡。 當(dāng)要安裝多塊PCI-8405卡時，應(yīng)先安裝第一塊PCI-8405卡，軟件安裝中會出現(xiàn)上述111的步驟，按以上步驟操作安裝好后關(guān)機(jī)。在安裝第二塊PCI-8405卡時，系統(tǒng)會自動檢測安裝，不再經(jīng)過上述111的步驟,只是卡的索引值不同。索引值是PCI板卡使用時非常重要的參數(shù)，相同的ISA卡是靠地址撥號區(qū)分的，而相同的PCI卡是靠索引值來區(qū)分的。一般情況下，第一塊安裝的P

10、CI-8405卡的索引值為0，以后安裝的PCI-8405卡索引值自動依次加1。用戶通過調(diào)用動態(tài)鏈接庫（PCI8KP.dll）中的OpenDevice函數(shù)，將PCI卡的索引值賦給此函數(shù)，即可操作相應(yīng)的PCI卡（詳細(xì)過程請見后面的“PCI-8405函數(shù)介紹”）。62測試程序說明： 本程序(光盤ZTPCI8KP8405測試程序8405test_vb8405test.exe)是為PCI-8405專門編寫的一個測試工具，它可以對PCI-8405采集卡開關(guān)量輸出功能進(jìn)行測試。如圖2所示：圖 2 PCI-8405測試621 選擇板卡運(yùn)行“PCI-8405數(shù)據(jù)采集卡測試程序”，點(diǎn)擊“選擇板卡”菜單，在彈出的對

11、話框中，輸入所要操作板卡索引值，然后即可在程序的界面中進(jìn)行選中的PCI-8405卡的測試（倘若計算機(jī)中只有一塊PCI-8405卡，可略過這步，本程序默認(rèn)對索引值為0的板卡測試）。如圖3所示：圖 3選擇板卡點(diǎn)擊“退出”菜單，可退出測試。6.2.2 開關(guān)量輸入測試：該部分程序可測試開關(guān)量輸入。如圖4所示：圖 4 開關(guān)量輸入測試在測試界面的32個燈，從左至右，從上到下依次對應(yīng)著1至32開關(guān)量輸輸入通道。點(diǎn)擊“開始開關(guān)量讀測試”按鈕， 32個燈將指示對應(yīng)通道的通斷狀態(tài)的變化。點(diǎn)擊“停止開關(guān)量讀測試”按鈕，將停止讀開關(guān)量的狀態(tài)?！伴_始開關(guān)量讀測試”按鈕與“停止開關(guān)量讀測試”按鈕是同一個按鈕，其功能來回切

12、換。6.2.3 中斷測試：該部分程序可測試中斷，如圖5所示：圖 5 中斷測試 “中斷測試”功能塊，能夠?qū)CI-8405采集卡前8路開關(guān)量輸入（上跳沿）產(chǎn)生的中斷，進(jìn)行測試。點(diǎn)擊“中斷測試”按鈕，即可置中斷允許。當(dāng)PCI-8405采集卡前8路中某一路，有由低到高的電平入，系統(tǒng)將產(chǎn)生中斷。“中斷次數(shù)”文本框顯示產(chǎn)生的中斷次數(shù)。點(diǎn)擊“關(guān)閉中斷”按鈕，可關(guān)閉中斷，禁止開關(guān)量輸入產(chǎn)生中斷。6.3函數(shù)介紹：PCI8KP.dll是為PCI8000 系列數(shù)據(jù)采集卡配制的工作在中西文Windows 95982000/NT環(huán)境下的一個動態(tài)鏈接庫，它所封裝的函數(shù)可以被其它應(yīng)用程序在運(yùn)行時直接調(diào)用。用戶可以用任何一

13、種可以使用 DLL 鏈接庫的編程工具來編寫。所列函數(shù)的說明格式為 C+ 應(yīng)用程序中調(diào)用 DLL 庫函數(shù)時的常用格式，無論使用哪一種開發(fā)工具，務(wù)必請注意數(shù)據(jù)格式的匹配及函數(shù)的返回類型。為了將對PCI-8405卡的操作簡單化。動態(tài)鏈接庫 (PCI8KP.dll)中所有的函數(shù)的參數(shù)均通過一個結(jié)構(gòu)體（ZT_PCIBOARD）來傳遞。現(xiàn)將該結(jié)構(gòu)體及PCI8000的有關(guān)函數(shù)說明如下： struct ZT_PCIBOARD long lIndex; /* PCI卡索引值，該值在安裝時被系統(tǒng)分配*/ HANDLE hHandle; /* PCI卡的操作句柄（只有涉及中斷時才用）*/ short nCh; /*

14、 通道號*/ long lData; /*輸入輸出數(shù)據(jù)變量*/ long* plData; /*輸入輸出數(shù)據(jù)指針*/ long lCode; /*設(shè)備控制字，具體含義見函數(shù)說明*/ ;6.3.1 設(shè)備操作部分： 。打開設(shè)備：函數(shù)：long APIENTRY OpenDevicePlx(ZT_PCIBOARD* bs) 功能：打開某一中泰研創(chuàng)PCI卡-8405卡 入口有效參數(shù)：lIndex PCI卡索引值 出口返回參數(shù)：hHandle PCI卡的操作句柄（只有涉及中斷時用） 返回值： 0 打開設(shè)備成功 -1 打開設(shè)備失敗 。關(guān)閉設(shè)備： 函數(shù)：long APIENTRY CloseDevicePl

15、x(ZT_PCIBOARD* bs)功能：關(guān)閉某一中泰研創(chuàng)PCI-8405卡入口有效參數(shù)：lIndex PCI卡索引值出口返回參數(shù)：無返回值： 0 關(guān)閉設(shè)備成功 -1 關(guān)閉設(shè)備失敗6.3.2 開關(guān)量部分： 。開關(guān)量輸入： 函數(shù)：long APIENTRY ZT8405DI (ZT_PCIBOARD* bs) 功能：采集PCI-8405某一通道開關(guān)量輸入信號的狀態(tài)。 入口有效參數(shù): lIndex PCI卡索引值 lCode 設(shè)備控制碼： 0單通道操作 1 多通道操作 nCh 通道號：1-32（單通道模式使用） 出口返回參數(shù)： lData 某一通道讀取值：0或1（單通道操作） 該卡所有開關(guān)量輸入狀

16、態(tài)值（多通道操作） 返回值： 0 采集成功 -1 采集失敗6.3.3 中斷部分： 。打開中斷： 函數(shù)：long APIENTRY OpenIRQ(HANDLE* hList,ULONG hDeviceNum,void CALLBACK IrqCallBack(ZT_PCIBOARD* bs) 功能: 開一組PCI卡的中斷允許，等待中斷到來 入口有效參數(shù)：hList 開中斷允許列表 hDeviceNum 開中斷允許數(shù)量 IrqCallBack 這是一個回調(diào)函數(shù)的入口指針 出口返回參數(shù)：無 返回值： 0 打開中斷成功 -1 打開中斷失敗 -2 沒有要打開的中斷 回調(diào)函數(shù)：void CALLBACK IrqCallBack(ZT_PCIBOARD* bs) 功能：當(dāng)OpenIRQ調(diào)用后，PCI-8405產(chǎn)生中斷時，系統(tǒng)會喚醒此函數(shù)，用戶自己編寫函數(shù)IrqCallBack，進(jìn)行中斷處理,系統(tǒng)會提供以下這個參數(shù)，供用戶使用： lIndex 引起中斷的索引值 用戶可調(diào)用板卡操作函數(shù)，對板卡進(jìn)行相應(yīng)的操作。 。關(guān)閉中斷： 函數(shù)：long A