USB-DMP316使用手册

USB DMP316 USB DMP316L 使使 用用 手手 册册 USB1 1 兼容 USB2 0 总线 AD 数据采集控制模块 16 路单端 16 位 AD 内部时钟触发连续采样 内置程控增益控制 三档在程可控变档 板载 FIFO 存储系统 存储深度 1K 二路 12 位 DA 开关量 16 路可程控输入 输出 I O 一路 位计数器 一路程控脉冲及正弦波 三角波 锯齿波发生器 一路程控脉宽调制 PWM 发生器 Sdjn3k济南三科济南三科 2009 5 V1 6 USB DMP316 2 Sdjn3k 济南三科 注意 请在开始使用模块前仔细阅读本使用手册注意 请在开始使用模块前仔细阅读本使用手册 检查检查 打开包装请查验如下 USB DMP316数据采集卡 光盘 USB电缆 DB25插头 2 Pin排线插头 安装安装 关掉 PC 机电源 将采集卡 USB 电缆插入主机的任何一个 USB 插槽 中并将外部的输入 输出线连好 如果主机有多套 USB 采集卡 请每次 只安装一个采集卡 软件启动安装请察看第 3 章说明 保修保修 本产品自售出之日起一年内 用户遵守储存 运输和使用要求 而 产品质量不合要求 凭保修单免费维修 因违反操作规定和要求而造成 损坏的 需缴纳器件费和维修费及相应的运输费用 如果板卡有明显烧 毁 烧糊情况原则上不予维修 如果板卡开箱测试确有质量问题 可以 免费更换 限购买模块 7 天内 USB DMP316 3 Sdjn3k 济南三科 目录目录 一 模块说明一 模块说明 USB DMP316 采集卡简介 主要特点及性能 二 原理二 原理 简介 模拟输入及 数据计算 模块输入 转换数据的计算 部分原理及数据计算 开关量输入 输出部分的原理 计数器 三 安装与连接三 安装与连接 安装 信号连接注意事项 连接器插座的定义 的定义 的定义 电源插口 插座 常用信号的连接与处理 USB DMP316 4 Sdjn3k 济南三科 四 软件四 软件 软件的安装及说明 操作函数说明 设备操作函数 操作函数 操作函数 开关量输入 输出操作函数 计数器操作函数 应用程序编程说明 五 附录五 附录 USB DMP316 模块示意图 USB DMP316 说明 5 Sdjn3k 济南三科 一 一 USB USB DMP316DMP316 说明说明 USB USB DMP316DMP316 采集卡简介采集卡简介 USB DMP316是一款高速USB1 1兼容USB2 0总线16位 高分辨率 数据采集卡 具有16路单端模拟输入 内置程控增益控制 板载FIFO存 储系统 可进行设定点数的内部时钟触发高速连续采样 最高采样时钟 达50KHz 全部工作在软件设置模式 二路12位DA输出 开关量1 路 输入 输出全程控并可位设置及位读取 一路 位计数器 一路程控 宽频率范围 16Hz 65KHz 的脉冲及各种波形 波形输出为脉冲输出周期 的255 0 xFF 倍 输出 一路程控脉宽调制 PWM 器 采用USB总线 支持 即插即用 USB DMP316的所有功能设置都是通过软件控制 不需要硬 件跳线 主要特点主要特点 性能 性能 AD 部分 输入通道 16路单端输入 分辨率 16位 65535 输入电压 0 2 5V 5 00 2 5V 2 5V AD转换速率 100Ksps 通道输入阻抗 1兆欧姆 AD转换精度 2 LSB 系统误差 3mA 输出电压精度 1 LSB 输出电压建立时间 小于50微秒 输入插座 DB25电缆插座 J1 注 DMP316L无DA输出功能 开关量输入输出 1 路输入 输出通道 门限电压 TTL电平 高电平 大于2 8伏 低电平 小于0 8伏 输出负载能力 做DO输出时 3mA 每路通道即可设为输入也可设为输出 通道也可 位做为一 个字节输入 输出 插座 脚扁平电缆插座 USB DMP316 说明 7 Sdjn3k 济南三科 计数器 位加法计数器 下降边沿有效 最大输入频率 1MHz 输入电压 0 5V 门限电压 与开关量输入相同 脉冲及波形发生器 一路程控脉冲及板载程序模拟正弦波 三角波 锯齿波波形发生器 设定周期范围 15uS 60000uS 16Hz 65KHz 波形输出周期为设 定周期的255 0 xFF 倍 输出幅度 4V 输出负载能力 3mA 脉宽调制器 PWM 一路脉宽调制器输出 分辨率 8位 调制范围 1 98 基础频率 8KHz 输出幅度 4V 输出负载能力 3mA USB DMP316 说明 8 Sdjn3k 济南三科 软件支持 1 操作系统支持winXP 2 开发包 驱动程序 DLL库函数 3 例子 MFC V VB LabVIEW 4 测试程序 硬件 总线 高速USB1 1兼容USB2 0标准 工作电流 500mA 电源 USB供电 可以选择外部电源供电 外部电源输入电压 5伏 5 模块尺寸 10 8cm x 7cm x 2 6cm USB DMP316 原理 9 Sdjn3k 济南三科 二 二 原理说明原理说明 ADAD 模拟原理模拟原理 ADAD 模拟输入模拟输入 DMP316 模拟输入为 16 路单端 通道 1 16 输入 输入范围 0 2 5V 5 00 2 5V 2 5V 转换速率 100Ksps ADAD 模拟输入的采样方式模拟输入的采样方式 DMP316 支持多种 AD 采样模式 单通道多次采样平均 软件滤波 多通道扫描采样 时钟触发连续采样 连续采样由程控内部时钟触发 时钟周期为 20uS 30000uS 即 30Hz 50KHz 设定周期为硬件时钟周期 硬件理论周期 在实际采样时可能会存在 0 004mS 左右的转换时差 连续的时钟触发采样 可完成对一定频率范围内的波形采集 ADAD 转换数据格式与计算转换数据格式与计算 16 位转换数据范围为 0 65535 对应电压计算 设 data 为 16 位转换结果 G 为系统增益 0 2 5V 0 5V 输入时 转换数据计算公式为 电压 V data G 65535 2 5V 2 5V 输入时 转换数据计算公式为 电压 V data 32768 G 32768 例如 在选择 0 2 5V 输入时 USB DMP316 原理 10 Sdjn3k 济南三科 电压 V data 2 5 65535 例如 在选择 2 5V 2 5V 输入时 电压 V data 32768 2 5 32768 注 当转换数值大于 32768 时为正数值 小于 32768 时为负值 DADA 部分的原理部分的原理 DMP316 模块提供 2 路 12 位 DA 输出 0 5 0 伏 由软件控制 DA 输出上电输出状态为 0 设置数据有效范围 0 4095 对应输出电 压与设置数据的计算 设 data 为 12 位 DA 设置数据 输出电压 V data 5 4095 V DA1 输出通道兼有板载模拟波形发生器的功能 通过调用函数 Dmp316 Pulse 可设置输出正弦波 三角波 锯齿波的波形 注 注 DMP316 模块的 DA 输出只适应控制静态或准静态对象 不适合 使用上位机的应用程序控制输出波形 因为在 windows 环境下应用程序 是利用 USB 的数据传输控制 DA 输出 USB 的数据传输是无法精确定时 而板载模拟波形发生器是内置固件程序驱动硬件而产生的 开关量部分的原理开关量部分的原理 DMP316 采集卡开关量为 16 路输入 输出接口 USB DMP316 原理 11 Sdjn3k 济南三科 每路通道即可程控设为输入也可设为输出 通道也可 位做 为一个字节输入 输出 例如 I O 1 即可通过函数 Dmp316 Set Do m hDevice 1 1 做为输 出口设置为高电平或低电平 也可以通过函数 Dmp316 Get Di m hDevice 1 做为输入口读取端口 的状态 通道还可以做为一个字节读写 例如 通过函数 Dmp316 Get Di m hDevice 18 将第二个参数设 为 18 而实现 位整字节的读取 同样也可通过调用函数 Dmp316 Set Do m hDevice 18 0 xFF 整字节输出 因此 DMP316 采集卡的 I O 接口即可做为普通的 I O 口使用 也可 做为采集卡的功能外扩接口使用 这将大大提高采集卡使用的灵活性及 适应性 DMP316 开关量为 5 伏 TTL 电平 输入可以承受 5 伏电压 高电位 时输出高于 3 5 伏 5 伏 TTL 逻辑通常大于 2 3 伏 就认为为逻辑 1 并具有大于 mA 的负载能力 如 可直接推动 LED 计数器计数器 DMP316 具有 1 路 16 位加法计数器 计数器输入为下降边沿触发 即由高电平变为低电平时触发 用户启动计数器后 计数器开始工作 并自动清零 每一个脉冲下 降边沿使计数器进行 1 操作 计满 16 位时回零 USB DMP316 原理 12 Sdjn3k 济南三科 程控脉冲及波形发生器程控脉冲及波形发生器 DMP316 具有 16Hz 65KHz 宽范围的程控脉冲及波形输出 输出周 期 即频率 可由 Dmp316 Pulse 函数的 T 参数程控设定 波形输出 周期是设定周期的 255 倍 所设定周期 为理论周期 在脉冲及波形 输出期间如进行 USB 通信 将可能会影响单个脉冲及波形的周期 但在 调用函数 Dmp316 Cont Ad 对 AD 连续采样期间内 不大于 1023 个脉冲 输出脉冲及波形周期与 Dmp316 Cont Ad 函数的参数 T 所设定周期相 同 在不需要脉冲及波形输出时 可调用 Dmp316 Stop Pulse 函数 关闭脉冲输出 脉宽调制发生器脉宽调制发生器 PWM PWM DMP316 具有 1 98 宽范围的程控脉宽调制波输出 输出的基础 频率为 8KHz 其调制分辨率为 8 位 0 255 PWM 输出与 I O11 共用一 个输出端口 在不输出 PWM 时 系统自动将该端口设置为 I O 口 上电 初始化后设置为 I O 口 在输出 PWM 时该端口将不能再做为 I O 口 这 时设置和读取该端口的 I O 值无效 USB DMP316 安装与连接 13 Sdjn3k 济南三科 三 三 安装与连接安装与连接 安装安装 关于关于 USBUSB 用户的计算机必须支持 USB 接口 DMP316 支持高速 USB1 1 兼容 USB2 0 接口标准 一些品牌的笔记本计算机的供电能力有限 如果 DMP316 因此不能正常工作 请额外配备 5 伏电源 注意外部供电电压注意外部供电电压 为为 5 5 伏伏 5 5 电源要求必须是稳压电源稳压电源 输出电流大于 500 毫安 用户在应用时请尽量采用随机配备的原装 USB 电缆 如果需要单独 配备电缆 要选择粗的电缆以满足供电要求 信号连接注意事项信号连接注意事项 模拟输入 模拟输入 1 输入连接电缆必须用屏蔽电缆 电缆的屏蔽外层最好只在一端连接 到地线上 2 如果前端信号干扰较大 如电力信号采集应用时 最好将 PC 机的 外壳与前端的地线单独连接 这样可以避免干扰 高压烧毁 DMP316 3 对于高精度采样 要求前端设备输出有尽量低的输出阻抗及电流驱 动能力 USB DMP316 安装与连接 14 Sdjn3k 济南三科 模拟输出模拟输出 1 输出不要对外部电源 地线短路 2 输出的电容负载能力有限 0 成功 0 成功 失败 开关量操作函数开关量操作函数 Dmp316 Get Di 功能功能 读入 16 位开关量输入 函数函数 Dmp316 Get Di HANDLE hDevice unsigned char ch 参数 hDevice 入口参数 采集卡的操作句柄 ch 入口参数 设置 I O 的通道号码及 1 8 通道的字节 有效值为 1 16 和 18 当该参数设为 1 16 时为 I O 的通道号 读取该通道 的状态 当设为 18 时为 I O 的 1 8 通道的整字节数据 函数返回 出口参数 返回读入的数据 0 失败 Dmp316 Set Do 功能功能 设置 16 位开关量数据输出 USB DMP316 软件 29 Sdjn3k 济南三科 函数函数 Dmp316 Set Do HANDLE hDevice unsigned char ch unsigned int DoData 参数 hDevice 入口参数 采集卡的操作句柄 ch 入口参数 设置 I O 的通道号码及 1 8 通道的字节 有效值为 1 16 和 18 当该参数设为 1 16 时为 I O 的通道号 设置该通道 的状态 当设为 18 时为 I O 的 1 8 通道的整字节数据 DoData 入口函数 输出的开关量数据 当 ch 参数设为 1 16 时 该参数有效值为 或 对应输出高电位或低电位 当 ch 设为 18 时 有效值为 0 255 0 0 xFF 对应输出 1 8 通道的字节数据 函数返回 出口参数 成功 失败 程控脉冲及波形输出操作函数程控脉冲及波形输出操作函数 Dmp316 Pulse 功能功能 启动并设置脉冲及波形输出 函数函数 Dmp316 Pulse HANDLE hDevice unsigned char wave unsigned char T 参数 hDevice 入口参数 采集卡的操作句柄 wave 入口参数 设置脉冲及波形输出 有效值为 0 为脉冲输 出 输出端为 PO 1 为正弦波输出 输出端 DA1 端 2 为锯齿 波输出 输出端 DA1 端 3 为三角波输出 输出端 DA1 端 USB DMP316 软件 30 Sdjn3k 济南三科 T 设置输出脉冲及波形的周期 有效值为 15 60000 15uS 60000uS 即输出脉冲频率为 16Hz 65KHz 输出的波形周期为脉冲 的 255 倍 函数返回 成功 失败 Dmp316 Stop Pulse 功能功能 关闭脉冲及波形输出 函数函数 Dmp316 Stop Pulse HANDLE hDevice 参数 hDevice 入口参数 采集卡的操作句柄 函数返回 成功 失败 关闭脉冲及波形输出后 DA1 恢复为 0V 正常的 DA 输出端口 计数器操作函数计数器操作函数 Dmp316 Set Count 功能功能 启动 或关闭 计数器开始计数 函数函数 Dmp316 Set Count HANDLE hDevice unsigned char sw 参数 hDevice 入口参数 采集卡的操作句柄 sw 启动或关闭计数器 为启动并开始计数 为关闭 函数返回 成功 失败 Dmp316 Read Count USB DMP316 软件 31 Sdjn3k 济南三科 功能功能 读出 16 位计数器数据 函数函数 Dmp316 Read Count HANDLE hDevice hDevice 入口参数 采集卡的操作句柄 函数返回 出口参数 大于等于 0 16 位计数器数据 失败 脉宽调制器脉宽调制器 PWM PWM 操作函数操作函数 Dmp316 Pwm 功能功能 设置 PWM 的开关及调制量 函数函数 Dmp316 Pwm HANDLE hDevice unsigned char SW unsigned char PwmData hDevice 入口参数 采集卡的操作句柄 SW 入口参数 PWM 开关 为开 PWM 输出 为关闭 PWM 的输 出 PwmData 入口参数 PWM 的调制值 有效值为 0 255 VCVC 程序编程说明程序编程说明 编程前 将 DMP316Dll h DMP316Dll A h 头文件拷贝到用户当前 目录中 该文件在光盘 DMP316 驱动程序 目录中 VC 编程的基本流程 USB DMP316 软件 32 Sdjn3k 济南三科 1 利用显式调用加载 DLL 函数 DMP316Dll A h DMP316Dll h 文件 必须在当前