8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Usb ацп – АЦП с интерфейсом USB

АЦП с интерфейсом USB

Вниманию читателей предлагается подключаемая к разъему USB компьютера приставка, преобразующая аналоговые входные сигналы в цифровые данные для виртуальных измерительных приборов: цифрового вольтметра, осциллографа, регистратора медленно текущих процессов с записью информации в дисковый файл. Приставка не требует отдельного источника питания, получая его от порта USB, а малое число элементов позволило сделать ее очень компактной.

Технические характеристики

  • Разрядность АЦП, дв. разрядов..... 12
  • Минимальный период повторения отсчетов, мкс..... 300
  • Интервал входных сигналов (без делителя), В..... -1.25...+1.25
  • Входное сопротивление, МОм..... 1
  • Входная емкость, пФ..... 30

Указанные значения входного сопротивления и емкости дают возможность подавать входной сигнал с помощью стандартного щупа — делителя напряжения для обычного осциллографа. Подходят, например, щупы PROBE60S, НР-9060.

Разработанная для работы с приставкой программа обеспечивает наблюдение осциллограмм сигналов на экране монитора при скорости временной развертки 0.3... 100 мс/дел. В режиме регистратора программа ведет запись отсчетов сигнала с максимальным периодом повторения 100 с в текстовый файл (кодировка ASCII), пригодный для анализа с помощью других программ.


Схема приставки-АЦП изображена на рис. 1. Исследуемый сигнал поступает на разъем XW1 На ОУ DA1.2 выполнен повторитель, а на DA1.1 — узел сдвига уровня, необходимый для превращения биполярных (-1,25...+1,25 В) сигналов в однополярные (0...+2.5), которые способен обрабатывать АЦП DA2 Образцовое напряжение +2,5 В подано на узел сдвига с соответствующего выхода АЦП через повторитель на ОУ DA1.3.

Использован 12-разрядный АЦП AD7495 [1] с последовательным интерфейсом Сигналом начала цикла преобразования служит смена высокого уровня на входе CS АЦП низким при высоком уровне на входе SCLK. Затем на вход SCLK подают 16 импульсов низкого уровня. На выходе SDAT в ответ на четыре первых импульса будет установлен низкий уровень, а на каждый из 12 последующих — уровень соответствующий значению очередного разряда результата преобразования, начиная со старшего. Завершают цикл установкой высокого уровня на входе CS.

Для передачи результата преобразования в компьютер применен интерфейс USB, реализуемый с помощью микросхемы FT232BM — преобразователя USB—RS-232 [2] Эта микросхема способна работать в режиме Bit Bang [3] в котором линии ее порта RS-232 образуют восьмиразрядную параллельную шину данных с индивидуальной настройкой разрядов на ввод или вывод. Программную поддержку режима Bit Bang в компьютере обеспечивает драйвер D2XX |4|. бесплатно распространяемый разработчиками микросхемы

Чтобы сформировать нужную временную диаграмму сигналов управления АЦП. компьютерная программа заполняет выходной буфер USB байтами, несущими в соответствующих разрядах значения этих сигналов в каждом такте. Для одною цикла работы АЦП требуется сформировать и передать 34 байта (по два на каждый тактовый импульс и еще два для управления сит -налом CS). Темп выдачи значении из этих байтов на выходы DTR и RTS преобразователя интерфейса, с которыми соединены входы CS и SCLK АЦП. зависит от настройки внутреннего синтезатора тактовой частоты преобразователя. Настройку изменяют командами от компьютера, регулируя таким образом скорость работы АЦП. а вместе с ней и частоту дискретизации входного сигнала.

Последовательный выход АЦП соединен с входом CTS преобразователя интерфейса, благодаря чему результаты работы АЦП поступают в буфер преобразователя интерфейса, а из него по USB — в компьютер В связи с особенностями протокола обмена по USB передача информации в компьютер происходит с довольно большой, а главное, непредсказуемой задержкой Чтобы решить проблему на вход DSR преобразователя интерфейса подан тот же сигнал, что и на вход CS АЦП Получая информацию об уровнях на входе CS и на выходе SDAT АЦП одновременно, ком-пьютерная программа имеет возможность найти в полученной последовательности начало и конец каждого цик-ла преобразования и правильно декодировать его результат.

В приставке реализовано важное преимущество интерфейса USB — как уже сказано, ей не требуется отдельный источник питания Напряжение +5 В поступает на микросхемы с контакта I розетки XS1 через развязывающие LC-и PC- филыры Напряжение 5 В, необходимое для питания ОУ DA1. получено с помощью преобразователя напряжения DC-101 фирмы YCL. Аналогичный можно наити на плате неисправного компьютерного адаптера сети Ethernet, предназначенного для связи по коаксиальному кабелю Пригодны и друг ие модули преобразователей постоянного напряжения 5 В в 5. 9 В с гальванической развязкой

Приставка смонтирована на макетной плате, на которой расположены все элементы, за исключением разъема XW1 Мон I аж выполнен проводом МГТФ Выводы малогабаритных микросхем соединены с контактными площадками макетной платы отрезками луженого провода диаметром 0.2 мм.


Коаксиальный разъём XW1 — СР-50-73ФВ (BNC Jack) XS1 — розетка USB-В для печатного монтажа, ее стандартным кабелем соединяют с одной из розеток USB-А компьютера. Приставка (ее внешнии вид вместе с USB кабелем и щупом-делителем показан на рис. 2) собрана в пластмассовом корпусе от телефонной розетки RJ-11

Подключенную к разъему USB приставку операционная система компьютера автоматически опознает как новое USB-устроиство. Прочитав его идентификаторы (микросхеме FT232BM по умолчанию присвоены VID=0x0403 и PID: 0x6001), она пытается наити в памяти компьютера и установить подходящий программный драйвер устройства. Если самостоятельно ей не удалось сделать это, то система попросит пользователя указать путь к папке, в которой находятся необходимые файлы. Последние версии требующегося для работы приставки драйвера D2XX для различных операционных систем находятся на интернет-странице.


Разработанная для работы с приставкой программа USCOPE, основное окно которой показано на рис. 3, позволяет измерить среднее значение входного напряжения АЦП и наблюдать осциллограмму поданного на его вход сигнала.

Кнопками на панели TIME/DIV — Scope изменяют скорость "развертки", а на панели INPUT DIVIDER устанавливают соответствие показаний вольтметра измеряемому напряжению при использовании щупа-делителя.

Органами управления, расположенными на панели Syncro, выбирают вид синхронизации развертки и управляют условиями ее запуска. Синхронизация реализована программно и основана на поиске отсчета, удовлетворяющего заданным условиям, в буфере принятых от АЦП данных. Выбрав в меню "File" пункт "Save Image...", можно записать наблюдаемую осциллограмму в графический файл.

В режиме регистратора, в который входят, нажав на панели TIME/DIV — Recorder одну из кнопок, задающих период повторения отсчетов в секундах, программа записывает принятую от АЦП информацию в текстовый файл практически неограниченного размера. По умолчанию будет создан файл data.txt, но это имя можно изменить, выбрав в меню "File" пункт "Save Data As...".

В окне Options, открывающемся при выборе одноименного пункта главного меню, можно задать Device ID — имя, по которому программа ищет приставку-АЦП в списке подключенных к компьютеру устройств. Оно должно совпасть с заданным при установке драйвера, по умолчанию — "USB Serial".

В том же окне можно ввести число, корректирующее ноль шкалы напряжения Обычно его подбирают таким, чтобы при замкнутом входе приставки показания цифрового табло в правой верхней части главного окна стали нулевыми.

Кнопки Power ON/OFF служат для логического включения и выключения АЦП. При отключении приставки от компьютера программа автоматически переходит в режим OFF.

Внимание!


При пользовании приставкой следует помнить, что вход осциллографа не изолирован от компьютера. Измерения в цепях, непосредственно связанных с питающей сетью, необходимо производить с помощью разделительного трансформатора.

www.6kr.ru

"Сукисод" или простой USB АЦП на PIC

РадиоКот >Схемы >Цифровые устройства >Примочки к ПК >

"Сукисод" или простой USB АЦП на PIC

Душевно поздравляю Радиокота с его 8-летием. Долгих лет тебе жизни. Очень люблю этот сайт, в котором провожу много времени.

В интернетах можно встретить много примочек, для измерения всяческих параметров. Вот и я, наконец, созрел для создания своего регистратора и показать вам. Я собрал целый зоопарк программаторов и отладчиков по типовым схемам и решил, что пора сделать что-то своё. Нет ничего лучше, чем удовольствие от работы девайса, сделанного своими руками.

Сукисод – это имя моего кота. Мы взяли котенка и назвали Сукиса, полагая, что это кошка. Кошка очень хорошо отзывалась на эту кличку. А чуть позднее выяснилось, что это кот. Так и получился Сукисод. Ну ладно, рассмотрим моё устройство.

Поскреб я у себя в закромах и обнаружил пучок PIC16F1455. Железка мне досталась в качестве сэмпла. Халява конечно, но в DIP корпусе. Решил её использовать - не пропадать же добру. Это микроконтроллер от Microchip Technology с полноскоростным интерфейсом USB 2.0. PIC16F1455 имеет внутренний источник тактовых импульсов, работающий с точностью 0.25%, что необходимо для функционирования порта USB.

В общем судьба её работать с USB. Полистал даташит и сделал такой рисунок платы:

Схему не рисовал, т.к. всё примитивно по рисунку платы. Разъем USB не использовал. Край платы будет разъемом. Толщина текстолита 1,5-2 мм.

Камень шьём PICKit 3. Теперь PICKit 2 можно смело отправить в топку. По окончанию конкурса могу поделиться своей печаткой PICKit 3.

Для справки распиновка USB:

Теперь это добро надо как-то прикрутить к компу. Будем использовать старый добрый Delphi. USB подключение обрабатывается через JvHidController библиотеки "Jedi". Скриншот окна приложения

При подключении железка обнаруживается как HID устройство и не требует драйверов. Чуть позднее выложу софт под Android. Отдельное спасибо за поддержку HHIMERA.

Файлы:
Архив RAR
Приложение
Шестнадцатеричный файл прошивки

Все вопросы в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

www.radiokot.ru

Главная > Версия для печати > АЦП с интерфейсом USB

Вниманию читателей предлагается подключаемая к разъему USB компьютера приставка, преобразующая аналоговые входные сигналы в цифровые данные для виртуальных измерительных приборов: цифрового вольтметра, осциллографа, регистратора медленно текущих процессов с записью информации в дисковый файл. Приставка не требует отдельного источника питания, получая его от порта USB, а малое число элементов позволило сделать ее очень компактной.

Технические характеристики

  • Разрядность АЦП, дв. разрядов..... 12
  • Минимальный период повторения отсчетов, мкс..... 300
  • Интервал входных сигналов (без делителя), В..... -1.25...+1.25
  • Входное сопротивление, МОм..... 1
  • Входная емкость, пФ..... 30

Указанные значения входного сопротивления и емкости дают возможность подавать входной сигнал с помощью стандартного щупа — делителя напряжения для обычного осциллографа. Подходят, например, щупы PROBE60S, НР-9060.

Разработанная для работы с приставкой программа обеспечивает наблюдение осциллограмм сигналов на экране монитора при скорости временной развертки 0.3... 100 мс/дел. В режиме регистратора программа ведет запись отсчетов сигнала с максимальным периодом повторения 100 с в текстовый файл (кодировка ASCII), пригодный для анализа с помощью других программ.


Схема приставки-АЦП изображена на рис. 1. Исследуемый сигнал поступает на разъем XW1 На ОУ DA1.2 выполнен повторитель, а на DA1.1 — узел сдвига уровня, необходимый для превращения биполярных (-1,25...+1,25 В) сигналов в однополярные (0...+2.5), которые способен обрабатывать АЦП DA2 Образцовое напряжение +2,5 В подано на узел сдвига с соответствующего выхода АЦП через повторитель на ОУ DA1.3.

Использован 12-разрядный АЦП AD7495 [1] с последовательным интерфейсом Сигналом начала цикла преобразования служит смена высокого уровня на входе CS АЦП низким при высоком уровне на входе SCLK. Затем на вход SCLK подают 16 импульсов низкого уровня. На выходе SDAT в ответ на четыре первых импульса будет установлен низкий уровень, а на каждый из 12 последующих — уровень соответствующий значению очередного разряда результата преобразования, начиная со старшего. Завершают цикл установкой высокого уровня на входе CS.

Для передачи результата преобразования в компьютер применен интерфейс USB, реализуемый с помощью микросхемы FT232BM — преобразователя USB—RS-232 [2] Эта микросхема способна работать в режиме Bit Bang [3] в котором линии ее порта RS-232 образуют восьмиразрядную параллельную шину данных с индивидуальной настройкой разрядов на ввод или вывод. Программную поддержку режима Bit Bang в компьютере обеспечивает драйвер D2XX |4|. бесплатно распространяемый разработчиками микросхемы

Чтобы сформировать нужную временную диаграмму сигналов управления АЦП. компьютерная программа заполняет выходной буфер USB байтами, несущими в соответствующих разрядах значения этих сигналов в каждом такте. Для одною цикла работы АЦП требуется сформировать и передать 34 байта (по два на каждый тактовый импульс и еще два для управления сит -налом CS). Темп выдачи значении из этих байтов на выходы DTR и RTS преобразователя интерфейса, с которыми соединены входы CS и SCLK АЦП. зависит от настройки внутреннего синтезатора тактовой частоты преобразователя. Настройку изменяют командами от компьютера, регулируя таким образом скорость работы АЦП. а вместе с ней и частоту дискретизации входного сигнала.

Последовательный выход АЦП соединен с входом CTS преобразователя интерфейса, благодаря чему результаты работы АЦП поступают в буфер преобразователя интерфейса, а из него по USB — в компьютер В связи с особенностями протокола обмена по USB передача информации в компьютер происходит с довольно большой, а главное, непредсказуемой задержкой Чтобы решить проблему на вход DSR преобразователя интерфейса подан тот же сигнал, что и на вход CS АЦП Получая информацию об уровнях на входе CS и на выходе SDAT АЦП одновременно, ком-пьютерная программа имеет возможность найти в полученной последовательности начало и конец каждого цик-ла преобразования и правильно декодировать его результат.

В приставке реализовано важное преимущество интерфейса USB — как уже сказано, ей не требуется отдельный источник питания Напряжение +5 В поступает на микросхемы с контакта I розетки XS1 через развязывающие LC-и PC- филыры Напряжение 5 В, необходимое для питания ОУ DA1. получено с помощью преобразователя напряжения DC-101 фирмы YCL. Аналогичный можно наити на плате неисправного компьютерного адаптера сети Ethernet, предназначенного для связи по коаксиальному кабелю Пригодны и друг ие модули преобразователей постоянного напряжения 5 В в 5. 9 В с гальванической развязкой

Приставка смонтирована на макетной плате, на которой расположены все элементы, за исключением разъема XW1 Мон I аж выполнен проводом МГТФ Выводы малогабаритных микросхем соединены с контактными площадками макетной платы отрезками луженого провода диаметром 0.2 мм.


Коаксиальный разъём XW1 — СР-50-73ФВ (BNC Jack) XS1 — розетка USB-В для печатного монтажа, ее стандартным кабелем соединяют с одной из розеток USB-А компьютера. Приставка (ее внешнии вид вместе с USB кабелем и щупом-делителем показан на рис. 2) собрана в пластмассовом корпусе от телефонной розетки RJ-11

Подключенную к разъему USB приставку операционная система компьютера автоматически опознает как новое USB-устроиство. Прочитав его идентификаторы (микросхеме FT232BM по умолчанию присвоены VID=0x0403 и PID: 0x6001), она пытается наити в памяти компьютера и установить подходящий программный драйвер устройства. Если самостоятельно ей не удалось сделать это, то система попросит пользователя указать путь к папке, в которой находятся необходимые файлы. Последние версии требующегося для работы приставки драйвера D2XX для различных операционных систем находятся на интернет-странице.


Разработанная для работы с приставкой программа USCOPE, основное окно которой показано на рис. 3, позволяет измерить среднее значение входного напряжения АЦП и наблюдать осциллограмму поданного на его вход сигнала.

Кнопками на панели TIME/DIV — Scope изменяют скорость "развертки", а на панели INPUT DIVIDER устанавливают соответствие показаний вольтметра измеряемому напряжению при использовании щупа-делителя.

Органами управления, расположенными на панели Syncro, выбирают вид синхронизации развертки и управляют условиями ее запуска. Синхронизация реализована программно и основана на поиске отсчета, удовлетворяющего заданным условиям, в буфере принятых от АЦП данных. Выбрав в меню "File" пункт "Save Image...", можно записать наблюдаемую осциллограмму в графический файл.

В режиме регистратора, в который входят, нажав на панели TIME/DIV — Recorder одну из кнопок, задающих период повторения отсчетов в секундах, программа записывает принятую от АЦП информацию в текстовый файл практически неограниченного размера. По умолчанию будет создан файл data.txt, но это имя можно изменить, выбрав в меню "File" пункт "Save Data As...".

В окне Options, открывающемся при выборе одноименного пункта главного меню, можно задать Device ID — имя, по которому программа ищет приставку-АЦП в списке подключенных к компьютеру устройств. Оно должно совпасть с заданным при установке драйвера, по умолчанию — "USB Serial".

В том же окне можно ввести число, корректирующее ноль шкалы напряжения Обычно его подбирают таким, чтобы при замкнутом входе приставки показания цифрового табло в правой верхней части главного окна стали нулевыми.

Кнопки Power ON/OFF служат для логического включения и выключения АЦП. При отключении приставки от компьютера программа автоматически переходит в режим OFF.

Внимание!


При пользовании приставкой следует помнить, что вход осциллографа не изолирован от компьютера. Измерения в цепях, непосредственно связанных с питающей сетью, необходимо производить с помощью разделительного трансформатора.

www.6kr.ru

АЦП: Е-440

 

Цифровая обработка сигналов

Аналого-цифровой преобразователь Е-440

Осциллограф из ПК (адаптер для звуковой карты)

Программное обеспечение

Диагностический стенд на базе ПК

Датчики для АЦП

Форум

 

 E - 440

Внешний модуль АЦП/ЦАП на шину USB

 

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

полное описание модуля можно скачать здесь...

АЦП

Количество каналов

16 дифференциальных или 32 с общей "землей"

Разрядность АЦП

14 бит

Эффективная разрядность

13,3 бит (400 кГц, диап. изм 2,5 В.)

Входное сопротивление (при одноканальном вводе)

не менее 1 МОм

Диапазон входного сигнала

± 10 В; ± 2,5 В; ± 0,625 В; ± 0,15625 В

Максимальная частота преобразования

400 кГц

Синхронизация

от синхросигнала,
по уровню аналогового сигнала

Защита входов

± 30 В (питание вкл.)
± 10 В (питание выкл.)

Межканальное прохождение

-78 дБ (синусоида 10 кГц)

Цифровой сигнальный процессор

Тип

ADSP 2185M

Тактовая частота

48 МГц

Внутреннее ОЗУ данных

16 кСлов

Внутреннее ОЗУ программ

16 кСлов

FIFO буфер АЦП

512 - 12288 Слов

FIFO буфер ЦАП

512 - 4032 Слов

ЦАП (опция)

Количество каналов

2

Разрядность

12 бит

Время установления

8 мкс

Выходной диапазон

± 5 В

Цифровые входы и выходы

Количество входов

16

Количество выходов

16

Тип логики

КМОП (74 HCT)

Питание     от шины USB

Потребляемый ток

до 360 мА

Габариты       129x95x26 мм

Шина USB поддерживает подключение / отключение устройств без отключения питания компьютера в стандарте Plug and Play. Питание внешних устройств осуществляется от БП компьютера. Все современные PC и notebook имеют контроллер шины USB. Шина USB работает только под ОС не ниже Windows-98 или Linux.

Внешний модуль АЦП/ЦАП на шину USB 1.1 (совместимо с USB 2.0). Применение цифрового сигнального процессора позволяет разгрузить процессор компьютера от управления вводом/выводом и первичной обработки сигналов.
Программно осуществляется выбор диапазонов измерения, частоты дискретизации и конфигурация входов АЦП как дифференциальных / с общей "землей". Синхронизация АЦП возможна по внешнему синхросигналу или по уровню входного сигнала. Предусмотрена опция установки двухканального ЦАП. Дополнительно имеются цифровые входы и выходы. Функционально модуль идентичен плате L-1450. Модуль особенно удобен для создания портативных измерительных систем на базе notebook.

Особенности изделия

· АЦП:
14 бит / 400 кГц.

· Входных каналов:
16 диф. или 32 с общей "землей".

· Цифровой сигнальный процессор.

· Цифровые входы/выходы: 16/16.

· 2 канала ЦAП.

 

Информация для заказа аренды

 

Контактная информация:

Тел: (095) 542-17-02 (с 10 до 23)

Е-mail: [email protected]

Адрес: 12080, Россия, Москва, Волоколамское шоссе, д.11, каф. ТОПХ (кабинет 2-02). (М. Сокол,  трамвай №23 до ост Пищевой и Авиационный институты) карта...

 

sig-nal.narod.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *