简易PC机并口数据采集器设计

四川攀钢信息公司 胡建亨 熊波 邹俊良 本文提出一种利用3片MAXIM集成电路设计的PC机并口数据采集器．和在Windows下用VB6.0编程实现数据采集的方法。该采集器简单实用，价格低廉。适合于一般低速低频场合的应用．此方法还可以很容易地扩展到更高分辨率的数据采集场合。 将PC机作为上位机。来实现对外部信号的采集与控制，有下述四种方法：l串口方式。其特点是线路简单．有现成的软件可供使用。但是。传输速度要比并行通信 慢得多。2.USB方式。具有传输速度快、占用资源少及真正的即插即用等优点，可是开发难度较大。3．插卡方式。功能较齐全，价格也可接受。但每次使用都 必须开机箱。4．并口方式。价格便宜，不需开机。设计制作容易，使用方便：读者只需对本文提出的设计方法稍加改变，即可设计出不同的数据采集卡。另外，本 文提出的PC并口方式不需要编制复杂的硬件驱动程序。在Win-dows下用VC++编写简单的动态链接库与VB相结合，便可简单地实现数据采集。 一、 设计思想 PC机的打印机适配器采用CEN．YRONICS并行接口标准，提供并行数据线和选通、回答和忙等联络信号线．信号采用标准的TrL．电平。在硬件上不作 任何改动，只需换一个插头及连接线。就可用于其他的并行设备接口，简单易行。把打印机适配器用作非打印机接口时要做的工作是：更换插头连接线和重新编制输 出输入程序。 打印机适配器的作用是把PC机总线与打印机CENTRONICS标准总线的信号进行转换，建立对应的适配关系。因此，它一侧与PCdXT总线I／o口通道相连．另一侧与打印机CENTRONICS标准的插座相接。 本系统通过PC打印适配器发送控制数据和读人采集到的数据，通过PC打印适配器25芯D型插座与A／D转换芯片MAXl58ACPI相连。外部模拟信号由 MAXl58ACPI转换成数字信号，通过打印机25芯D型插座采集到PC中，由PC机进行处理。系统结构原理如附图所示。 二、硬件设计 1．芯片介绍本采集器由1片A／D转换芯片MAXl58ACPI和2片多路模拟开关MAX4066构成8位8通道模数转换器。单5V供电，内置跟踪保持电 路(TRACK／HOLD)、内部时钟(CLOCK)、地址输入(ADDRESS)和数据输出（DA－TA 0UT）2.5μS的每通道转换时间。MAX4066为4路模拟开关．1C控制110与10I的通断．2C控制210与201的通断，以此类推。在本系统 中．每片的lC到4C是连在一起的，以便同时控制高4位或低4位数据。这些器件可以同主机高速传输数据，根据实测。数据转换时间在16μs以下。 2．采集卡介绍使用打印口。主机与 打印口的通信通过3个I／O口进行．地址分别为：输出口(地址378H)，输入口(地址379H)．和输出口(地址37AH)。本采集卡只用到378H和379H．其引脚定义如附表所示，打印口与采集卡芯片的连接见附图。 工作过程：采集卡上电后。通过378H口给MAXl58ACPI的CS和RD一个低脉冲，以启动转换。大约经过600ns后INT变成低电平，表示转换结 束，这时，转换结果的8位数据将出现在DB0～DB7的数据总线上，接着。低4位的MKX4066的lC～4C变高，通过379H输入低4位数据，然后高 4位的MAX4066的lC～4C变高，通过379H输入高4位数据，最后高低4位数据组合成为完整的8位数据(0～255)。 三、采集方法 1．硬件访问方案VB 6.O不提供对硬件直接访问的功能。要控制低层硬件就必须用到动态连接库．因此本文利用VC++编制一个简单的动态链接库DLL，库中定义对输入输出端口 操作函数，然后在VB中，声明DLL函数，调用它们来完成输入输出操作。 首先。实现VC中的动态链接库col- lectdata．dll的设计，程序如下： UBRARY"COLLECTDATA" DESCRIPT0Nl/O DYNAMIC UNK LIBRARY EXPORTS PORT INPUT@l PORT OUTPUT@2 /*COLLECTDATA．H8*/ #INCLUDE"WINDOWS．H" INT WINAPI PORT INPUT(INT PORTNMMl： INT WINAPI PORT 0UTPUT fINT PORTNMM．INT PORTDATA)； ／*COLECTDATA．CPP*／ #INCI．UDE"COLLECTDATA．H" #INCLUDE"CONIO．H" INT WINAPI DLLMAIN (HIN． STANCE HINsTANCE．DWORD DWREASON，PVOID PVRESVEREDl {RETURN TRUE;} INT WINAPI PORT INPUT ONT PORTNUMl IRETURN INP(PORTNUM)；1 INT WINAPI PORT 0UTPUT {lNT PORTM U M．INT PORTDATAl { 0UTP(PORTNUM PORTDATA)； RETURN 0： } 编译CPP文件，生成DLL函数collectdata．dll,然后在VB中声明DLL函数： PRIVATE Declare Function PORT_INPon Lib "COLLECTDATA． DLL" (ByVal PoaNUM As Integer)As Byte PRIVATE Declare Function PoRT_OUTPort Lib "COLLECTDATA． DLL"(ByVal PortNUM As Integer，ByVal PORTDATA AS INTEGERl As INTEGER 然后按照MAXl58ACPI和MAX4066的通信规约，设计出对应的端口操作程序。 例如：数据输入P=port_input(&h379)，执行完后P的值等于379H的值，数据输port_output(&h378，DATA)，执行完后378H的值等于DATA的值。 2．界面的实现实现基本的数据采集功能后，用户可根据需要，使用VB编制一个操作界面。调用上述子程序即可。