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数据采集系统的软件设计

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2014-09-27 08:29
数据采集系统的软件设计
4.1软件设计的内容
一个系统是否能够正常地运行,不但取决于硬件设计的合理性和可靠性,同时还要看系统的软件能否可靠的运行,软件功能是否能够满足用户的需求。工业控制软件的开发所遵循的一个重要原则是软件能够很好的和硬件相配合,可靠有效地完成对硬件的信息采集和控制。
4.1.1模块化程序结构设计的特点
各种高级语言在进行模块化程序设计时,虽然解决问题所采取的方式、方法有所不同,但所要达到的目的却是一致的,而且在其模块的定义、调用方式、参数传递等等方面,其实质性的问题也是一致的。各种计算机高级语言对于程序模块的编写方式和使用方法都各自的规范。
4.1.2软件的模块结构
在主控程序中,包含了试验程序主模块、试验参数设置模块、数据库管理模块、报表打印模块、传感器校准模块。试验过程中,因为会有对采集卡的数据读写、试件破断、紧急停止、拉力曲线绘制等过程,所以分别将它们作为子模块挂接在试验程序主模块下。而在这几个过程中,都需要通过数据的采集与处理过程完成,所以数据的采集与处理作为一个子模块被它们分别调用。在传感器校准时,系统需要进行数据采集来对校准传感器,所以数据的采集与处理作为一个子模块被传感器校准模块调用。
 
 
 
 
 
 
 
4.2主程序流程
主程序流程
图4.1主程序流程图
主程序流程如图4.1所示,其中接受到上位机的参数直接影响整个试验的进行,参数中包含了电机的运转方向、速度和其他的试验参数。单片机上电后首先完成系统初始化及对AD校准,然后等待上位机指令,收到指令后按照指令启动电机开始记录转换结果,并将转化结果上传给上位机,当上位机发出停止指令后关闭电机完成测试过程.
 
 
4.3 单片机与CS5530通信子程序流程图
单片机与CS5530通信子程序流程图 
图4.2单片机与CS5530通信子程序流程图
被测物理量经过A/D转换后变成一系列数据,其变化范围由A/D转换器的位数决定。这些数据仅仅对应于参数值的大小并不一定等于原来带有量纲的参数值。因此,必须把A/D转换的数字量变换成为带有工程单位的数字量,这种变换为标度变换,其变换形式取决于被测物理量所用的传感器或变送器的类型。
在本系统中,从A/D转换器读入的数据实质为电压值,必须转换为其对应的压力或者位移。根据传感器的技术参数,可以获得该电压与所测量的比例关系,如在数据标定中,位移与电压的关系为:mm/mv=1/100,通过此关系,可以计算出随着电压的变化其位移的增量。同理,将压力转换为力后,其力与电压的关系为kN=20V。
 
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