引言
计算机处理外部测控信号总是通过一些接口电路或设备与来自现场的测控单元或元件联接,这需要计算机从系统资源配置上就开始考虑卡槽数,通路数,选择接口板,并对信号进行分类,外接电源分配,外部布线及接线端口,现场测控单元或元件的兼容性,抗干扰问题,安全问题……要直接对接口地址编程,甚至还要链接C语言或汇编语言数据接口程序,这对于软件编程和电路设计都是很重的负担。
USB口的一线总线指令卡避开或改善了上面所述的所有问题,为工程技术人员提供了十分方便的测控通用设备。
USB口指令卡的技术优势
● 指令卡一侧接在USB口上(图1),另一侧直接向现场提供总线。不需要使用工控机的任何卡槽,因此也不需要另外配用接口板。
● 由于在指令卡上应用总线技术,因此能够直接处理数量较多的通路,通常可以从几十到几百通路。总线技术允许不同类别的信号在同一条数据线上传输,对于来自不同传感器或仪表的前端信号具有很好的兼容性可扩展性。
● USB指令卡不必外接供电电源,可以从USB口上(图1的5V脚)获取足够的电流向总线上所有微功耗组件统一供电,因此避免了不同信号源不同电源共处一个系统中的交互影响。
● 由于减少了外部的信号和电源的影响,测试系统抗干扰能力大大提高、安全性得到了保障。
● 指令卡只有四条指令,对USB模拟串口的操作编程与对标准232串口的编程完全相同,USB指令卡附带VC++,VB的源程序例程可供参考,使得软件处理变得简单易行。
USB口的一线总线指令卡潜在的强大功能给专业技术人员甚至是非专业人员提供了令人充满想象的应用前景:在计算机即插即用的USB口上插上一个指令卡,可以处理如表一中所列的各种常见的模拟量、开关量输入输出,指令卡不仅在工业控制上可以得心应手,如此简单的系统结构完全可以应用到家用电器自动化管理方面。
分度号编号 |
产品名称 |
型号 |
分度号 |
测量范围 |
0 |
一线温度传感器 |
DS18B20 |
|
-55~ |
1 |
一线温湿度传感器 |
DHIH |
|
-40~ |
2 |
镍铬-镍硅(镍铝)热电偶 |
DZT-1T |
K |
-250~ |
3 |
铁-康铜热电偶 |
DZT-1T |
J |
-200~ |
4 |
镍铬-康铜热电偶 |
DZT-1T |
E |
-250~ |
5 |
铜-康铜热电偶 |
DZT-1T |
T |
-250~ |
6 |
一线AD转换器(四路) |
DZT-AD4 |
|
0~2.5V;0~5V/16bit |
7 |
铜热电阻 |
DZT-Cp |
Cu50 |
-50~ |
8 |
铜热电阻 |
DZT-Cp |
Cu100 |
-50~ |
9 |
自定义 |
自定义 |
自定义 |
— |
10 |
铂热电阻 |
DZT-Cp |
Pt100 |
-200~ |
11 |
一线压力传感器 |
DZT-XX |
|
0~10MPa |
12 |
一线DAC |
DZT-DAC |
|
1~5V,4~20mA(O) |
13 |
一线仪表转换器 |
DZT--05V |
|
0~5V,0~10mA 1~5V,4~20mA(in) |
14 |
一线开关(继电器) |
DZT-XXR |
|
四线制 |
15 |
一线计数器 |
DZT |
|
0~65536/2000Hz |
图1
USB口的安装驱动
DZT-800U一线总线指令卡的接口部分采用了CYGNAL公司的桥接芯片CP2101,该芯片需要安装驱动程序把USB口转化为虚拟COM口,提供控件Mscomm来实现通讯的条件。软件设计人员无须熟悉USB底层协议,就能通过控件来实现通讯,因此USB指令卡工作之前需要进行两种设置。
1. 安装CP2101的驱动程序。
(1)打开 指令卡USB驱动程序USB card文件夹,双击SETUP.EXE.将显示安装提示,单击install.
(2)该驱动程序只是针对WINDOWS操作系统有效,建议不要修改安放路径,按默认路径安装。单击按钮INSTALL,完成驱动的安装。安装完成后,单击确定。
2.设置虚拟COM口的端口号为控件的端口号。
(1)在连接USB指令卡之前,需要先查看硬件设备管理器中端口属性。
见图2-a
a 接USB指令卡之前 b 接USB指令卡之后
图2
(2)接上USB指令卡后,查看设备管理器的端口内容,如图2-b
此时端口设置中应该多出一项CP2101 USB to UART bridge Controller (COM3)
注意!该端口号不是固定的,连接USB指令卡之前应先查
看端口的内容,这样可以弄清操作系统为该USB指令卡分配了哪个虚拟端口号。
该虚拟端口号就是上位机程序中控件Mscomm1的端口号。
图3
按照上面给出的虚拟端口号,把Mscomm1属性页的Commport: 1 设置为Commport: 3 。
(3)若上面的第二步没有出现 CP2101 USB to UART bridge Controller (COM3) 这一项,则需要进行以下两种方式的查错。一. 重新连接USB指令卡,看是否是接口连接不良的问题。二.按默认路径重新安装CP2101的驱动程序,重新连接USB指令卡。
1. 王雨、贺为人 1-wire bus 指令卡的应用 《中国仪器仪表》 2003.10 P44-47
2. 贺为人、刘春兰 、王雨 在PLC上应用一线总线技术 《仪器仪表与传感器》 2004.06 P36-37
3.