2024年6月5日发(作者：)

《机电技术》２００８年第４期　计算机技术应用　

ＰＣＬ８　１　８Ｈ数据采集卡应用及数据采集程序设计　

王育桥叶金虎　

（罗定职业技术学院机电工程系，广东罗定５２７２００）　

摘要：ＰＣＬ８１８Ｈ数掂采集卡具有数据采集、信号处理和输出的功能，通过调用数据采集卡驱动程序提供的函数，　

实现了对Ｉ／０口的访问和控制，用ｖＣ＋＋编制数据采集程序，在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下调用驱动程序，实现了数据的高速采集　

与保存。　

关键词：ＰＣＬ８１８Ｈ数据采集卡Ａ／Ｄ转换触发方式ＡＤＯ数据库　

中图分类号：ＴＰ３１２文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－４８０１（２００８）０４－０４—０３　

引言　

（６）本卡具有１个１２位数模转换输出，１个　

ＰＣＬ８１８Ｈ数据采集卡是一种高速、高性价比、　

８２５４定时／计数通道供用户使用。此外，还有１　

多功能可编程数据采集卡，在数据采集领域应用　

个ｌ位数字通道，１个１６位数字输出通道，信号　

广泛。为了实现对数据的高速采集与保存，本文　

全部ＴＴＬ／ＤＴＬ兼容。　

在前人研究与应刚的基础上，以Ｖｉ　ｓｕａｌ　Ｃ＋＋作为　

１．２　ＰＣＬ８１８Ｈ数据采集卡寄存器和触发方式　

编程工具，用它提供的多种访问数据库的工具和　

编写ＰＣＬ８１８Ｈ的程序的关键是使用板卡上的　

队　队　队　队　

方法，并调用数据采集卡驱动程序提供的函数，　

１６个寄存器。ＰＣＬ８１８Ｈ需要１６个连续的ＰＣ机Ｉ／Ｏ　

们　Ｈ　

对ＰＣＬ８　１８Ｈ数据采集卡进行程序设计，完成对信　

空间地址，每个口地址与采集板内的寄存器相对　

号的处理和对数据的采集与保存。　

应。每个寄存器的地址是通过指定到板卡基地址　

１　ＰＣＬ８１８Ｈ数据采集卡　

１．１　ＰＣＬ８１８Ｈ数据采集卡介绍　

的偏移量。例如，ＢＡＳＥ＋Ｏ是这个板卡的基地址，　

ＰＣＬ８１８Ｈ数据采集卡为ＩＳＡ结构，能在ＩＢＭ　

并且ＢＡＳＥ＋７表示基地址＋７个字节。　

ＰＣ／ＸＴ／ＡＴ及其兼容机上使用，它不仅具有数据采　

如果板卡的基地址是４００ｈ，则ＢＡＳＥ＋７寄存器　

集的功能，还具有信号控制和输出的功能。能把　

的地址就是４０７ｈ，结果如表１所示。　

模拟电信号转化为数字信号传递给计算机，也可　

表ｉ　Ｉ／Ｏ端口地址　

直接读取数字信号并接受计算机传来的数据或控　

Ｉ／Ｏ地址　作用　

制信号，将模拟或数字信号传递给外设。从放大　

Ａ／Ｄ低４位和通道软件触发器　

电路输出一个电压范围在０～５Ｖ之间的信号，把　

Ａ／Ｄ高８位和Ａ／Ｄ扫描范围　

它接到ＰＣＬ８１８Ｈ模拟输入通道０，采集卡对输入信　

ＭＵＸ扫描通道　

号进行Ａ／Ｄ转换后进入工控机，就可以实现对信　

Ｄ／Ｉ（Ｄ／Ｏ）的低字节（ＤＯ￣７）　

号的采集　。　

Ｄ／Ｉ（Ｄ／Ｏ）的高字节（Ｄ８～１５）　

与模数转换相关的主要性能有：　

ＰＣＬ８１８Ｈ模拟输入的１６个端口，可以构成ｌ６　

（１）有１６个单模模数转换输入通道和８个双　

个单端输入或者８对差分输入。根据需要，利用　

模的输入通道可供选择，转换形式为ｌ２位逐步逼　

跳线可设置输入通道的工作方式。通过软件控制，　

近式，最高频率可大ＩＯＯＫＨｚ。　

可以对一个或多个通道进行操作。输入信号经放　

（２）增益±０．６２５，±１．２５　±２．５，±５，　

大电路后，由一个逐次逼近式转换器转换为１２位　

±ｌＯｖ，可由程序控制。　

数字信号。ＰＣＬ８１８Ｈ提供了３种触发方式：软件触　

（３）各通道的增益控制代码单独存放于卡内　

发、时钟步进触发和外部信号触发。软件触发的　

ＲＡＭ中。　

触发器是由软件控制的，当在软件寄存器中写入　

（４）开放转换可以由软件控制，卡内提供的　

数值后，Ａ／Ｄ转换器就开始工作，这种方式适用于　

定时脉冲控制或外部触发源控制。　

低速Ａ／Ｄ转换。时钟步进触发适用于转换速度要　

（５）模数转换结果书可以用查询方式，中断　

求很高的系统；ＰＣＬ８１８Ｈ提供的８２５４定时／计数器　

方式或ＤＭＡ方式提供给计算机。　

用来为Ａ／Ｄ转换提供一个固定触发源；８２５４的计　

４　

ｍ　

计算机技术应用　《机电技术》２００８年第４期　

数器１和计数器２级联在一起提供了一个周期精　

确的触发脉冲；当需要一个固定且精确的采样频　

数　制。　

打开设备　

函数返回的值ＥｒｒＣｄｅ如果为ＳＵＣＣＥＳＳ的话表　

示成功，不为ＳＵＣＣＥＳＳ的话就返回错误信息。其　

率时，可以用时钟步进触发，它比另外两种方式　

更灵活。把外部触发信号接在ＣＮ３的３５脚，可以　

实现外部触发。当不需要周期采样时，可以使用　

中ＳＵｃＣＥＳＳ是预编译量。　

这种方式。外部信号的上升沿Ａ／Ｄ转换开始。可　

ＥｒｒＣｄｅ＝ＤＲＶ

—

Ｄｅｖｉｃｅ　Ｏｐｅｎ（ＤｅｖｉｃｅＬｉｓｔ［０］．　

以根据实际需要，选择合适的触发方式。一般情　

ｄｗＤｅｖｉｃｅＮｕｍ，（ＬＯＮＧｆａｒ＊）＆（ＤｒｉｖｅｒＨａｎｄ１ｅ））　

况下，模拟输入通道采用２种连接方式如图１所　配置输入通道范围　

示。前一种为单模输入，后一种是双模输入方式，　

ｌｐＡＩＣｏｎｔｉｇ．ＤａｓＣｈａｎ＝ｉｎｔＣｈａｎｎｅｌ／／设置通道　

分为高压输入和低压输入。ＰＣＬ８１８Ｈ采集卡的输　

ｉｐＡｔＣｏ，ａｌＳ．ＤａｓＧａｉｎ＝Ｏ／／增益为Ｏ　

入，输出信号全采用２０－ｐｉｎ的集中式连接插件，　

ＥｒｒＣｄｅ＝ＤＲＶ　ＡＩＣｏｎｆ　ｉ　ｇ（Ｄｒ　ｉ　ｖｅｒＨａｎｄ　ｌ　ｅ，（ＬＰＴ＿　

可用同样的扁平电缆连接，使用十分方便。　

ＡｌＣｏｎｆｉｇ）＆ｐｔＡＩＣｏｎｆｉｇ））／／配置模拟输入通道值　

读取电压值　

刊ＡＩＤ　

ＡｉＶｏｌ　Ｉｎ．ｃｈａｎ＝ｌｐＡＩＣｏｎｔｌｇ．ＤａｓＣｈａｎ／／　

｝嫩嚣　

电压输入通道　

ＡｉＶｏ！Ｉｎ．ｇａｉｎ＝ｌｐＡＩＣｏｎｆｉｇ．ＤａｓＧａｉｎ／／　

电压输入增益　

ＡｉＶｏｌＩｎ．Ｔｒｉｇ　Ｍｏｄｅ＝ＡｉＣｔｒ　Ｍｏｄｅ／／　

触发模式　

图ｌ　ＰｃＬ８１８Ｈ两种模拟量输入电路图　

２　ＶＣ＋十数据采集程序设计及使用ＡＤＯ技术访　

ＡｉＶｏｌ　Ｉｎ．ｖｏｌｔａｇｅ＝ＤＲＹ

＿

Ｇｅｔ　Ａｄｄｒｅｓｓ（ｖｏｌｔａｇｅ）　

问数据库　

／／读人电压值　

２．１　ＶＣ＋＋数据采集程序设计　

Ｅｒｒ　Ｃ　ｄｅ＝ＤＲＹ

—

ＡｌＶｏｌｔａｇｅ　Ｉｎ（Ｄｅｖｉｃｅ　Ｈａｎｄｌｅ，　

Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ　Ｖｉ　ｓｕａｌ　Ｃ＋＋以其易学、高效及功　

ＡｉＶｏｌ　Ｉｎ）　

能强大等特点受到了众多用户的欢迎，在数据采　

返回值　

集和工业控制领域得到了广泛应用。尽管如此，但　

ｆｎ　Ｇｅｔ　Ｖａ１ｕｅ＝ｖｏｌｔａｇｅ　

其自身也存在不足。因其不具备直接对硬件Ｉ／Ｏ　

获取硬件设备（ＰＣＬ８１８Ｈ）驱动端口号　

地址的访问能力，在工业控制中对计算机的底层　

ＤＲＶ

—

Ｄｅｖｉｃｅ　Ｇｅｔ　Ｎｕｍ　Ｏｆ　Ｌｉｓｔ（（ＳＨＯＲＴ　ｆａｒ。）　

硬件进行访问以及利用各种接口板进行数据采集　

＆ｇｎ　Ｎｕｍ　Ｏｆ　Ｄｅｖｉｃｅｓ））　

和控制时间，仅靠ＶＣ＋＋自身无法解决，但通过调　

获取不包括ＣＯＭ和ＣＡＮ的硬件设备列表　

用驱动提供的函数，就可以实现对Ｉ／Ｏ口的访问　

ＤＲＹ　Ｄｅｖｉｃｅ　Ｇｅｔ　Ｌｉｓｔ（（ＤＥＶＬＩＳＴ　ｆａｒ　）＆　

和控制。驱动支持高速的数据采集方案（如ＤＭＡ、　

Ｄｅｖｉｃｅ　Ｌｉｓｔ［０］　

中断），而且采用双缓冲的技术，还支持事件驱动　

（ＳＨＯＲＴ）ｇｎ　Ｎｕｍ　Ｏｆ　Ｄｅｖ　ｉｃｅｓ，（ＳＨＯＲＴ　ｆａｒ＊）＆ｎ　

的工作方式，这些特点使ＶＣ＋＋很方便的编制数据　

Ｏｕｔ　Ｅｎｔｒｉｅｓ））　

采集程序…。首先在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下调用驱动程　

关闭设备　

序，要实现数据的读取，需要将一些库文件加到　

Ｅｒｒ　Ｃ　ｄｅ＝ＤＲＹ

—

Ｄｅｖｉｃｅ　Ｃｌｏｓｅ（（Ｌ０ＮＧ　ｆａｒ　）　

程序中来。工程中添加一个Ｄｒｉｖｅｒ．ｈ头文件，在　

＆Ｄｒｉｖｅｒ　Ｈａｎｄｌｅ）　

这个头文件中定义了ＰＣＬ８１８Ｈ的所有常量，全局　

此外，Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋提供了两种定时器。一般　

变量名，函数，数据结构，状态代码和消息，可　

常用的是系统计时器，它使用函数Ｓｅｔ　Ｔｉｍｅｒ进　

以直接在程序中调用。编写系统程序时，在菜单　

行初始化，应用程序响应Ｓｅｔ　Ｔｉｍｅｒ函数发送来　

工程一＞设置－＞Ｌｉｎｋ中添加库文件Ａｄｓａｐｉ３２．１ｉｂ，　

的消息ＷＭ＿ＴＩＭＥＲ。这个定时器是ＩＢＭ　ＰＣ硬件和　

这个文件中负责实现Ｄｒｉｖｅｒ．ｈ中定义的数据的函　

ＲＯＭ　ＢＩＯＳ构造的定时器逻辑的一个相当简单的扩　

数读取。在这些函数中，最重要的是以下几个函　

展。ＰＣ的ＲＯＭ初始化Ｉｎｔｅ１８２５９定时器芯片来产　

５　

《机电技术》２００８年第４期　计算机技术应用　

生硬件中断０８Ｈ。这个中断有时称为“定时器滴答”　

中断。中断０８Ｈ每隔５４．９２５毫秒产生一次，或大　

约每秒１８．２次。ＢＩＯＳ使用中断０８Ｈ更新存于ＢＩＯＳ　

数据区的“时间”值。因此，这个定时器在Ｗｉｎｄｏｗｓ　

中的最大缺点是计时器的最大分辨率是５５毫秒，　

其中ＡＤＯ是较新的数据库访问技术，它是使　

用更加简单，更加灵活的对象模型。对于新工程，　

应该使用ＡＤＯ作为数据访问接口。ＡＤＯ提供如下访　

问数据库的方法：　

（１）连接到数据源。　

（２）定访问数据源的命令，同时可带变量参　

数或优化执行。通常涉及ＡＤＯ的Ｃｏｍｍａｎｄ对象。　

（３）执行命令，例如一个ＳＥＬＥＣＴ脚本。　

也就是说应用程序每秒只能接收到ｌ８个消息。此　

外，这个计时器消息的优先权太低，只有在所有　

的消息（除了消息ｗＭ—ＰＡＩＮＴ）被处理后才能被处　

理。因此函数Ｓｅｔ　Ｔｉｍｅｒ只能用于一般的定时，　

（４）如果此命令使数据按表中行的形式返回，　

如屏幕显示时间定时等，它远远不能满足实时数　则将这些行存储在易于检查、操作或更改的缓冲　

据采集的要求。而多媒体定时器（Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　

中。　

Ｔｉｍｅｒ）。它使用自己单独的线程（Ｔｈｒｅａｄ），来调　

（５）适当情况下，可以把缓存行的更改内容　

用一个自己的回调函数（Ｃａｌｌｂａｃｋ￣ｕｎｃｔｉｏｎ）。　

写回数据库中，更新数据源。　

它的优先级很高，它每隔一定时间就发送一个消　

（６）提供常规方法检测错误，涉及ＡＤＯ的　

息而不管其它消息是否执行完。此外，对于现在　

Ｅｒｒｏｒ对象。　

的Ｉｎｔｅｌ　ＣＰＵ来说，它的最小定时精度通常都可　为了实现上面的功能，ＡＤＯ编程模型提供了以　

以达到１毫秒，足够满足实时数据采集的定时精　

下基本元素：连接，命令，参数，记录集，字段，　

度要求　。　

错误，属性，集合，实现对数据库的访问。　

２．２使用ＡＤＯ访问数据库　

３结论　

Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋是一种面向对象的可视化编程　

通过选择合理的触发方式，调用数据采集卡　

具，它提供了多种访问数据库的工具和方法。在　驱动程序提供的函数，就可以实现对Ｉ／０口的访　

Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋中，可以通过以下方式访问数据库　：　

问和控制，完成高速的数据采集，Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋提　

（１）ＡｃｔｉｖｅＸ数据对象（ＡＤＯ）。　

供的多种访问数据库的工具和方法，可对ＰＣＬ８１８Ｈ　

（２）远程数据对象（ＲＤＯ）。　．　

数据采集卡进行程序设计，完成对数据的采集与　

（３）数据访问对象（ＤＡＯ）。　

保存。该方式在数据采集和工业控制领域具有较　

（４）ＯＤＢＣ直接连接到数据库。　

高的实用价值。　

参考文献　

［１］陈小忠，黄宁。赵小侠．　片机接口技术实用予程序［＾ｆ］．北京：人民邮电出版社，２００５，２３５—２４７．　

［２］龚建伟，熊光明．Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋／Ｔｕｒｂｏ　Ｃ串口通信编程与实践［Ｍ］．北京：电子工业出版社，２００４，２３７—２４４　

［３３黄维通，姚瑞霞．Ｖｉｓｕａｌ　ｃ＋＋程序设计教程［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００４，１９０－１９８．　

［４］王育坚，Ｖｉｓｕａｌ　ｃ＋＋面向对象程序设计［Ｍ］．北京：清华大学出版社，２００３，３８４—３９９．　

［５］ＰＣＬ－８１８ＨＧ　Ｕｓｅｒ’Ｓ　Ｍａｎｕａ１．Ｐａｒｔ　Ｎｏ。２００３８１８０７０　２ｒｉｄ　Ｅｄｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔａｉｗａｎ：Ｊｕｎｅ１９９４，３－７８．　

［６］ＰＣＬ－８１８ＨＧ　Ｕｓｅｒ’Ｓ　Ｍａｎｕａ１．Ｐｍ‘ｔ　Ｎｏ．２００３００００６０　２ｒｉｄ　Ｅｄｉｔｉｏｎ［Ｊ］．Ｔａｉｗａｎ：Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ１９９４，２－２５．　

作者简介：王育桥（１９８１年一），男，硕士，主要从事机电一体化方面的教学和研究工作。　

６