Eşzamanlı örrneklemeli veri toplama kartı tasarımı

Abstract

Bir veri toplama sistemi analog sinyalleri sayısal biçime dönüştürüp depolamak ya da işlemek amacıyla kullanılır. Bu çalışmada eşzamanlı örneklemeli çok kanallı bir veri toplama sistemi tasarlanmıştır. Sistem çok kanallı giriş ve çıkış birimlerine sahiptir; bu nedenle yalnızca ölçüm ve görüntüleme araçlarında değil aynı şekilde kapalı çevrim kontrol sistemlerinde kullanılabilir. Giriş ve çıkışların sayısı uygulamanın gereksinimlerine göre bant genişliği kullanımını optimize etmek için ölçeklendirilebilir. Sistemin temel avantajları esneklik ve piyasadaki muadil ürünlere göre çok düşük maliyetli olmasıdır. Tasarlanan sistem iki adet 32 bitlik mikrodenetleyici tabanlı olup bilgisayar bağlantısı için USB arayüzünü kullanmaktadır. Sistem 8'er adet analog giriş, analog çıkış, sayısal giriş, enkoder girişi ve PWM çıkışından oluşmaktadır. Kanal başı 10 kÖrnek/s'e kadar ve toplamda 1MB/s veri aktarımına standart konfigürasyonda ulaşılabilir. USB 1.1 Tam Hız arayüzü yerine USB 2.0 Yüksek Hız arayüzü kullanan genişletilmiş konfigürasyonla birlikte daha yüksek bant genişliği elde edilebilir. Simulink ortamında bu sistem Simulink modellerinden 1 kHz kapalı döngü örnekleme oranına kadar gerçek zamanlı uygulamalar oluşturmak için kullanılabilir.A data acquisition system is used to convert analog signals to digital form for storage and processing. In this work a simultaneous sampling multi-channel data acquisition system was designed. The system has multi-channel inputs and outputs; therefore this system can be used not only in measurement and monitoring tools as well as in closed loop control systems. The number of inputs and outputs can be scaled dependent on the application requirements in order to optimize bandwidth usage. The main advantages of the system are flexibility and ultra-low cost corresponding to the equivalent products in the market. The designed system is based on two 32 bit microcontrollers and uses USB interface for PC connection. The system consists of 8 units of analog inputs, analog outputs, digital inputs, encoder inputs and PWM outputs. Up to 10 kSamples/s per channel and in total up to 1 MB/s data transfer is achieveable in standard configuration. With extended configuration which uses USB 2.0 High Speed interface instead of USB 1.1 Full Speed interface, more bandwidth can be obtained. In the Simulink environment this system can be used to create real-time applications from Simulink models which support up to 1 kHz closed-loop sample rate.