专利名称：基于vc的ado技术高速并行通信系统及其工作方法
技术领域：
本发明涉及一种高速数据通信系统，特别是一种基于VC的ADO技 术高速并行通信系统及其工作方法。
(二)
背景技术：
信号采集系统是工业对象检测、控制的重要环节，只有正确地将大量 现场数据采集回来才能进行合理地分析、处理。计算机与外围设备的连接， 有多种接口方式串行、USB、 SCSI、并行等，每一种接口方式都有其优 点和缺点。由于串行和USB接口的抗干扰能力较强，传输距离远，所以在 数据通信的时候，多采用以上两种方式。但有些应用场合，如CCD、视频 数据采集卡，其要求的传输距离近，传输效率高，稳定性要求苛刻，这时 候采用并行接口，而且这样的运用随着人们对数据处理速度要求的提高会 越来越多。
另外，当计算机用于模拟信号检测时，需要配置A/D转换接口电路， 商品化的数据采集卡价格比较贵，而自己开发一套传统的数据采集卡需要 很多知识储备，尤其涉及到了底层驱动程序的开发，难度比较大。
(三)
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，设计一种基于VC的 ADO技术高速并行通信系统及其工作方法，它采用VC++中的ADO数据库 编程技术，将已接收到的设备运行信息保存在数据源文件中，然后根据需 要进行存取，以获得快速、高精度、强鲁棒性的控制效果，利用SPP协议 实现外围设备与计算机并口的双向高速数据传输，从而实现被控对象与计 算机并口之间的双向高速数据传输。
本发明的技术方案 一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统， 其特征在于它是由同步采样与滤波电路、直流稳压电路、上位机及其并 行控制口电路、数据选择缓冲器、以及脉冲信号时钟发生器组成的；所说 的同步采样与滤波电路的输入端连接外部被控对象的信号输出端，其输出 端连接数据选择缓冲器的输入端，数据选择缓冲器的输出端通过并行控制 口连接上位机，脉冲信号时钟发生器的输出端连接在同步采样与滤波电路 的CLK输入端，直流稳压电路的输出端则连接到数据选择缓冲器、以及同 步采样与滤波电路的电源输入端。
4上述所说的同步采样与滤波电路是由同步采样前端滤波电路，以及模
拟信号采集与转换电路组成；所说的同步采样前端滤波电路是由电阻R16、 R17、 R18、 R19，电容C15、 C16，以及运算放大器CA3140组成；其中R16、 C16、 R17、 C15构成两节RC滤波电路，R16—端同时连接R17和C16，另 一端连接被测对象，R17另一端同时连接到C15和运算放大器一端；运算 放大器U6A、 R18与R19串接构成同相比例运算放大电路，所得的信号经 一级运放隔离后送到模拟信号采集与转换电路；所说的模拟信号采集与转 换电路，由转换芯片MAX156，起稳压作用的电容Cl、 C3、 C5，以及起滤 除高次谐波作用的CO、 C2、 C4组成；其中，C0和Cl并联后一端接地，另 一端连接转换芯片的VDD端口， C2和C3并联后一端接地，另一端同时连 接转换芯片的REFOUT端口和REFIN端口， C4和C5并联后一端接地，另一 端连接转换芯片的VSS端口。
上述所说的直流稳压电路是由双端12V交流变压器J5、整流电路以及 稳压电路组成的；所说的整流电路是由二极管D3、 D4、 D5、 D6、 C7、 C8 组成；所说的用于为系统提供"干净"稳定的直流电源的稳压电路是由直 流稳压芯片MC78M05CT、 MC79L05CP、 C9、 C10组成;其中，D3、 D4、 D5、 D6—端接变压器的输出端，另一端接MC78M05CT、 MC79L05CP的输入端； D3、 D4、 D5、 D6间为常规连接；C7、 C8 —端接整流电路的输出端，另一 端接公共地。
上述所说的上位机及其并行控制口电路中的并行控制口是用于为实 时与上位机进行数据通信的并行控制口 DB25;上位机的数据访问接口为 AD0，程序通过0LE-DB提供者连接到进行数据访问与操作的数据库服务器。
上述所说的数据选择缓冲器是采用用于解决并口输入端引脚不够用 问题的数据选择器74LS157;其中，并行控制口的16引脚输出控制信号连
接到数据选择器的输入端引脚。
上述所说的脉冲信号时钟发生器是由多谐振荡器及其外围电路组成； 其中，为转换器MAX156AD提供时钟脉冲信号的多谐振荡器为定时器NE555; 所说的外围电路包括R3、 R5、 C6、 C20等阻容元件，其中R3 —端连接+VCC， 另一端连接R5， R5再连接C20。
一种上述基于VC的ADO技术高速并行通信系统的工作方法，其特 征在于它包括以下工作步骤
(1)输入模拟信号并转换为数字信号将外界环境中被测对象的模拟信 号经由同步采样前端滤波电路、模拟信号采集与转换电路，转换为数字信号，存储在数据采样保持器中；
(2) 数据传输到并行控制口存储在数据采样保持器中的8位数据经过 数据选择缓冲器，分两次传输到计算机的并行控制口；
(3) 上位机接收并存储数据上位机通过￥〔++的ADO接口技术把传输过 来的数据经过格式转换，实时的存储在数据库当中，并且提供历史记录的 查询功能。
本发明的优越性在于1、实现了数据的高速实时并行通信传输，提 高了控制的速度与精度，减少了由于普通单片机处理速度限制而引起的时 间滞后，使各个模块间具有很好的调节性能和可靠性，增强传输过程的稳 定性，保证系统安全运行；2、本系统电路设计简捷方便、实用性好、电 路工作稳定、可靠性高，是一种具有很大市场前景的新一代高速数据通信 自动控制装置；3、可应用到利用并口进行通信的其他课题中，集低功耗 和优异的动态性能于一体，是超声和医学成像、便携式仪表以及低功耗数 据采集系统等功耗敏感的便携式应用的理想选择。
(四)
附图1为本发明所涉一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及 其工作方法中的系统连接框图。
附图2为本发明所涉一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及 其工作方法中的系统电路连接图。
附图3为本发明所涉一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及 其工作方法中的同步采样与滤波电路中同步采样前端滤波电路的电路连 接图。
附图4为本发明所涉一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及 其工作方法中的同步采样与滤波电路中模拟信号采集与转换电路的电路 连接图。
附图5为本发明所涉一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及 其工作'方法的直流稳压电路的电路连接图。
附图6为本发明所涉一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及 其工作方法中的数据选择缓冲器的电路连接图。
附图7为本发明所涉一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及 其工作方法中的脉冲信号时钟发生器的电路连接图。
(五)
具体实施例方式
实施例 一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统(见附图1、 2)，其特征在于它是由同步采样与滤波电路、直流稳压电路、上位机及其并 行控制口电路、数据选择缓冲器、以及脉冲信号时钟发生器组成的；所说 的同步采样与滤波电路的输入端连接外部被控对象的信号输出端，其输出 端连接数据选择缓冲器的输入端，数据选择缓冲器的输出端通过并行控制 口连接上位机，脉冲信号时钟发生器的输出端连接在同步采样与滤波电路 的CLK输入端，直流稳压电路的输出端则连接到数据选择缓冲器、以及同 步采样与滤波电路的电源输入端。
上述所说的同步采样与滤波电路是由同步采样前端滤波电路(见附图 3)，以及模拟信号采集与转换电路(见附图4)组成；所说的同步采样前
端滤波电路是由电阻R16、 R17、 R18、 R19，电容C15、 C16，以及运算放 大器CA3140组成；其中R16、 C16、 R17、 C15构成两节RC滤波电路，R16 一端同时连接R17和C16，另一端连接被测对象，R17另一端同时连接到 C15和运算放大器一端；运算放大器U6A、 R18与R19串接构成同相比例 运算放大电路，所得的信号经一级运放隔离后送到模拟信号采集与转换电 路；所说的模拟信号采集与转换电路，由转换芯片MAX156，起稳压作用的 电容C1、 C3、 C5，以及起滤除高次谐波作用的CO、 C2、 C4组成；其中， CO和Cl并联后一端接地，另一端连接转换芯片的VDD端口， C2和C3并 联后一端接地，另一端同时连接转换芯片的REF0UT端口和REFIN端口， C4和C5并联后一端接地，另一端连接转换芯片的VSS端口 。
上述所说的直流稳压电路(见附图5)是由双端12V交流变压器J5、 整流电路以及稳压电路组成的；所说的整流电路是由二极管D3、 D4、 D5、 D6、 C7、 C8组成；所说的用于为系统提供"干净"稳定的直流电源的稳压 电路是由直流稳压芯片MC78M05CT、 MC79L05CP、 C9、 C10组成;其中，D3、 D4、 D5、 D6 —端接变压器的输出端，另一端接MC78M05CT、 MC79L05CP的 输入端；D3、 D4、 D5、 D6间为常规连接；C7、 C8 —端接整流电路的输出 端，另一端接公共地。
上述所说的上位机及其并行控制口电路中的并行控制口是用于为实 时与上位机进行数据通信的并行控制口 DB25;上位机的数据访问接口为 AD0，程序通过0LE-DB提供者连接到进行数据访问与操作的数据库服务器。
上述所说的数据选择缓冲器(见附图6)是采用用于解决并口输入端 引脚不够用问题的数据选择器74LS157;其中，并行控制口的16引脚输出
控制信号连接到数据选择器的输入端引脚。
上述所说的脉冲信号时钟发生器(见附图7)是由多谐振荡器及其外围电路组成；其中，为转换器MAX156AD提供时钟脉冲信号的多谐振荡器 为定时器NE555;所说的外围电路包括R3、 R5、 C6、 C20等阻容元件，其 中R3—端连接+VCC，另一端连接R5， R5再连接C20。
一种上述基于VC的ADO技术高速并行通信系统的工作方法，其特 征在于它包括以下工作步骤
(1) 输入模拟信号并转换为数字信号将外界环境中被测对象的模拟信 号经由同步采样前端滤波电路、模拟信号采集与转换电路，转换为数字信 号，存储在数据采样保持器中；
(2) 数据传输到并行控制口存储在数据采样保持器中的8位数据经过 数据选择缓冲器，分两次传输到计算机的并行控制口 ；
(3) 上位机接收并存储数据上位机通过VC++的ADO接口技术把传输过 来的数据经过格式转换，实时的存储在数据库当中，并且提供历史记录的 査询功能。
8
权利要求
1、一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统，其特征在于它是由同步采样与滤波电路、直流稳压电路、上位机及其并行控制口电路、数据选择缓冲器、以及脉冲信号时钟发生器组成的；所说的同步采样与滤波电路的输入端连接外部被控对象的信号输出端，其输出端连接数据选择缓冲器的输入端，数据选择缓冲器的输出端通过并行控制口连接上位机，脉冲信号时钟发生器的输出端连接在同步采样与滤波电路的CLK输入端，直流稳压电路的输出端则连接到数据选择缓冲器、以及同步采样与滤波电路的电源输入端。
2、 根据权利要求1所说的一种基于VC的ADO技术高速并行通 信系统，其特征在于所说的同步采样与滤波电路是由同步采样前端滤 波电路，以及模拟信号采集与转换电路组成；所说的同步采样前端滤 波电路是由电阻R16、 R17、 R18、 R19，电容C15、 C16，以及运算放 大器CA3140组成；其中R16、 C16、 R17、 C15构成两节RC滤波电路， R16 —端同时连接R17和C16，另一端连接被测对象，R17另一端同 时连接到C15和运算放大器一端；运算放大器U6A、 R18与R19串接构成同相比例运算放大电路，所得的信号经一级运放隔离后送到模拟 信号采集与转换电路；所说的模拟信号采集与转换电路，由转换芯片MAX156，起稳压作用的电容Cl、 C3、 C5，以及起滤除高次谐波作用 的C0、 C2、 C4组成；其中，C0和Cl并联后一端接地，另一端连接 转换芯片的VDD端口， C2和C3并联后一端接地，另一端同时连接转 换芯片的REF0UT端口和REFIN端口， C4和C5并联后一端接地，另 一端连接转换芯片的VSS端口 。
3、 根据权利要求1所说的一种基于VC的ADO技术高速并行通 信系统，其特征在于所说的直流稳压电路是由双端12V交流变压器 J5、整流电路以及稳压电路组成的；所说的整流电路是由二极管D3、 D4、 D5、 D6、 C7、 C8组成；所说的用于为系统提供"干净"稳定的 直流电源的稳压电路是由直流稳压芯片MC78M05CT、 MC79L05CP、 C9、 C10组成；其中，D3、 D4、 D5、 D6—端接变压器的输出端，另一端接 MC78M05CT、 MC79L05CP的输入端；D3、 D4、 D5、 D6间为常规连接； C7、 C8—端接整流电路的输出端，另一端接公共地。
4、 根据权利要求1所说的一种基于VC的ADO技术高速并行通 信系统，其特征在于所说的上位机及其并行控制口电路中的并行控制 口是用于为实时与上位机进行数据通信的并行控制口 DB25;上位机 的数据访问接口为AD0，程序通过OLE-DB提供者连接到进行数据访 问与操作的数据库服务器。
5、 根据权利要求1所说的一种基于VC的ADO技术高速并行通 信系统，其特征在于所说的数据选择缓冲器是采用用于解决并口输入 端引脚不够用问题的数据选择器74LS157;其中，并行控制口的16 引脚输出控制信号连接到数据选择器的输入端引脚。
6、 根据权利要求1所说的一种基于VC的ADO技术高速并行通 信系统，其特征在于所说的脉冲信号时钟发生器是由多谐振荡器及其 外围电路组成；其中，为转换器MAX156AD提供时钟脉冲信号的多谐 振荡器为定时器NE555;所说的外围电路包括R3、 R5、 C6、 C20等阻 容元件，其中R3—端连接+VCC，另一端连接R5， R5再连接C20。
7、 一种上述基于VC的ADO技术高速并行通信系统的工作方法， 其特征在于它包括以下工作步骤(1) 输入模拟信号并转换为数字信号将外界环境中被测对象的模 拟信号经由同步采样前端滤波电路、模拟信号采集与转换电路，转换 为数字信号，存储在数据采样保持器中；(2) 数据传输到并行控制口存储在数据采样保持器中的8位数据 经过数据选择缓冲器，分两次传输到计算机的并行控制口 ；(3) 上位机接收并存储数据上位机通过VC++的ADO接口技术把传 输过来的数据经过格式转换，实时的存储在数据库当中，并且提供历 史记录的査询功能。
全文摘要
一种基于VC的ADO技术高速并行通信系统及其工作方法，其特征在于它是由同步采样与滤波电路、直流稳压电路、上位机及其并行控制口电路、数据选择缓冲器、以及脉冲信号时钟发生器组成的；工作方法包括①输入模拟信号并转换为数字信号；②数据传输到并行控制口；③上位机接收并存储数据；本发明的优越性在于实现了数据的高速实时并行通信传输，提高了控制的速度与精度，使各个模块间具有很好的调节性能和可靠性，增强传输过程的稳定性，保证系统安全运行；本系统电路设计简捷、实用性好、电路工作稳定、可靠性高；集低功耗和优异的动态性能于一体，是超声和医学成像、便携式仪表以及低功耗数据采集系统等功耗敏感的便携式应用的理想选择。
文档编号G05B19/048GK101498920SQ20081015472
公开日2009年8月5日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者强 孙, 郭志强, 魏克新 申请人:天津理工大学