數(shù)據(jù)采集是檢測(cè)平臺(tái)需要實(shí)現(xiàn)的重要目標(biāo)，因此數(shù)據(jù)采集軟件的設(shè)計(jì)是整個(gè)檢測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)的重要組成部分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的資源條件，采用北京阿爾泰科技發(fā)展有限公司的PCI8757數(shù)據(jù)采集卡作為整個(gè)檢測(cè)平臺(tái)的硬件。PCI8757具有如下性能：
a)具有正負(fù)10V、正負(fù)5V、正負(fù)2.5V、0—10V、0—5V多個(gè)輸入量程可選；
b)具有16位轉(zhuǎn)換精度；
c)具有3—800KHz的采樣頻率；
d)具有4通道的物理通道數(shù)；
e)雙端模擬輸入；
f)具有8K字（點(diǎn)）FIFO存儲(chǔ)器。
g)四通道四芯片獨(dú)立工作；
h)系統(tǒng)測(cè)量精度為0.01%。
 


 
 
由于檢測(cè)平臺(tái)測(cè)量的氣體溫度、速度信號(hào)的變化不快，因此采用PCI8757數(shù)據(jù)采集卡完全符合檢測(cè)平臺(tái)的使用要求。PCI8757數(shù)據(jù)采集卡提供了VB、VC的數(shù)據(jù)采集程序，特別是支持NI的LabVIEW軟件開發(fā)的相關(guān)例程和底層驅(qū)動(dòng)函數(shù)，這為編寫其在LabVIEW上的數(shù)據(jù)采集程序提供了無縫的連接。在PCI8757數(shù)據(jù)采集卡中，適用于本數(shù)據(jù)采集軟件設(shè)計(jì)的LabVIEW驅(qū)動(dòng)函數(shù)主要有：沖溢出標(biāo)志等）。需要設(shè)置的參數(shù)有hDevice設(shè)備對(duì)象句柄、pDMAStatus結(jié)構(gòu)體指針。若調(diào)用成功，則返回TRUE，否則返回錯(cuò)誤碼。
該函數(shù)的功能是用于停止AD在任何時(shí)候的采樣，但并不改變?cè)O(shè)備的其他任何狀態(tài)。需要設(shè)置的參數(shù)有hDevice設(shè)備對(duì)象句柄。若成功，返回TRUE,表示AD被停止，否則返回FALSE。
 

 
 
 
 
該函數(shù)的功能是釋放設(shè)備對(duì)象所占有的系統(tǒng)資源及設(shè)備對(duì)象本身。需要設(shè)置的參數(shù)有hDevice設(shè)備對(duì)象句柄。若成功，則返回TRUE，否則返回FALSE。通過理解上述函數(shù)后，就可以著手編寫數(shù)據(jù)采集軟件程序。整個(gè)檢測(cè)平臺(tái)需要采集干燥箱的風(fēng)速和風(fēng)溫信號(hào)，因此只需要PCI8757的2個(gè)數(shù)據(jù)采集通道來分別對(duì)風(fēng)速和風(fēng)溫信號(hào)來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集就可以了。由于在檢測(cè)平臺(tái)的每次測(cè)量中需要測(cè)量的點(diǎn)數(shù)較多，因此宜把數(shù)據(jù)采集程序?qū)懗蓡为?dú)的子程序，以方便整個(gè)系統(tǒng)程序?qū)ζ涞恼{(diào)用。把數(shù)據(jù)采集程序?qū)懗勺映绦蛐枰⒁鉃槠湓O(shè)計(jì)相關(guān)的輸入輸出接口，用于對(duì)數(shù)據(jù)采集參數(shù)的設(shè)置。該數(shù)據(jù)采集子程序根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)采集的需要，設(shè)計(jì)了一個(gè)采樣頻率的輸入接口和風(fēng)速、風(fēng)溫兩個(gè)數(shù)據(jù)輸出接口。數(shù)據(jù)采集子程序的數(shù)據(jù)輸入輸出接口如圖5-16所示，其生成的作為被調(diào)用子程序的圖標(biāo)如圖5-17所示。
 
 

 
 
 
 
該數(shù)據(jù)采集子程序的LabVIEW后面板代碼如圖5-18所示。由圖5-18數(shù)據(jù)采集子程序的LabVIEW后面板可以看出該子程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的原理。首先是要設(shè)置好相關(guān)的硬件采集參數(shù)：具體包括通過CreateDevice來創(chuàng)建PCI8757數(shù)據(jù)采集卡的設(shè)備對(duì)象句柄，由于本檢測(cè)平臺(tái)僅需一塊PCI8757數(shù)據(jù)采集卡，因此該函數(shù)的DeviceID參數(shù)采用默認(rèn)值0；設(shè)置PXI8757_PARA_AD結(jié)構(gòu)體參數(shù)，根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)采集的需要，把PCI8757數(shù)據(jù)采集卡的第0、1兩個(gè)通道參數(shù)設(shè)置為1，表示使用這兩個(gè)通道，第2、3兩個(gè)通道參數(shù)設(shè)置為0，表示不使用這兩個(gè)通道，把四個(gè)輸入量程參數(shù)均設(shè)置為0，表示他們的輸入量程范圍為正負(fù)10V,由于希望數(shù)據(jù)采樣頻率可以根據(jù)需要來改變?cè)O(shè)置，因此把對(duì)其參數(shù)的設(shè)置采用輸入控件的方法來完成，其他參數(shù)，如字長(zhǎng)、字段、觸發(fā)源和觸發(fā)方式等參數(shù)選擇默認(rèn)的設(shè)置即可。
 
 


 
 
 
其次是要數(shù)據(jù)采集的具體實(shí)現(xiàn)。該數(shù)據(jù)采集程序采用了DMA直接數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)和線程處理技術(shù)，這既可以提高對(duì)數(shù)據(jù)的處理效率，也可以大大減輕CPU工作的負(fù)擔(dān)。當(dāng)參數(shù)設(shè)置完成后，運(yùn)行程序，上面程序框里的CreateSystemEvent函數(shù)會(huì)創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)核事件對(duì)象句柄hDmaEvent賦給IniDeviceintAD的相應(yīng)參數(shù)，以作為Dma事件的變量，接著用StartDeviceDmaAd啟動(dòng)AD部件開始數(shù)據(jù)采樣，進(jìn)而調(diào)用Win32API函數(shù)WaitForSingleObject來等待hDmaEvent事件的發(fā)生，當(dāng)當(dāng)前緩沖段沒被DMA完成時(shí)，自動(dòng)使所在線程進(jìn)入睡眠狀態(tài)（不消耗CPU的時(shí)間），否則，則立即喚醒所在線程，執(zhí)行它下面的代碼，這時(shí)通過GetDevStatusDmaAD函數(shù)來確定哪一段緩沖是新的數(shù)據(jù)，即刻處理該段數(shù)據(jù)，直到所有的緩沖段變?yōu)榕f數(shù)據(jù)段，然后再回到WaitForSingleObject狀態(tài)來等待新的hDmaEvent事件的發(fā)生，這樣就可以實(shí)現(xiàn)不間斷的數(shù)據(jù)采樣。
 



 
 
由于數(shù)據(jù)采集程序是作為子程序，僅要求每次調(diào)用其時(shí)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)采樣就可以了，因此在程序設(shè)計(jì)時(shí)沒有加入循環(huán)控制結(jié)構(gòu)。采集完的數(shù)據(jù)被放在一個(gè)字段為64，字長(zhǎng)為4096的數(shù)組里，通過For循環(huán)結(jié)構(gòu)的索引功能，每次都可以把一個(gè)字段里的4096個(gè)數(shù)據(jù)取出來與十六進(jìn)制FFFF進(jìn)行相與處理，然后再轉(zhuǎn)換成電壓值，通過降采樣數(shù)組后把每個(gè)通道的電壓數(shù)值分離出來，降采樣數(shù)組的每個(gè)分支數(shù)組也是一個(gè)長(zhǎng)度為1024的數(shù)組，采集到的風(fēng)速和風(fēng)溫?cái)?shù)據(jù)分別放在最前面的兩個(gè)分支數(shù)組里，分別把其進(jìn)行均值處理，從而得到期望的風(fēng)速和風(fēng)溫值，顯示在輸出顯示的控件上。最后，數(shù)據(jù)的采集與處理完畢后，通過ReleaseSystemEvent函數(shù)、StopDeviceDmaD函數(shù)、ReleaseDevice函數(shù)來停止數(shù)據(jù)的采樣并釋放數(shù)據(jù)采集硬件的設(shè)備資源，以準(zhǔn)備下次啟動(dòng)數(shù)據(jù)采樣使用。http://gimelec.cn