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USB—4716模块的C#应用编程

范文

马聪

摘要：USB-4716是研华公司推出的通用数据采集，信号控制模块，性能强大，易上手，支持Labview，VB，VC++，C#等多种编程控制方式。该文结合工作实践介绍使用C#编程语言，Visual Studio开发平台，编写Windows图形界面风格Winform应用程序的一般步骤，方法和注意事项。

关键词：USB4716；C#；Visual Studio；Winform

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）13-0084-02

随着科技进步，测控系统在自动化系统中的应用越来越广泛，对于一个全新测控系统的研制开发，相比于以往完全重新搭建硬件平台来构建测控系统的设计思路，使用成熟硬件模块与通用软件设计平台更加高效省时，同时这种设计思路也得到越来越多研发人员的青睐。基于模块化设计思路，成熟的硬件平台以及通用软件设计语言的设计理念，本文将介绍一种快速测控系统的设计与实现。

1 平台简介

1.1 硬件平台

1.1.1 USB-4716模块

1）16个单端/8个差分或组合方式模拟量输入通道（ADC：analog to digital converter），16位精度，采样率可达200KS/s；

2）2个模拟量输出通道（DAC：digital to analog converter）；

3）8个数字量输出通道（DO：digital output）；

4）8个数字量输入通道（DI：digital input）；

5）USB通信和供电/支持热插拔/LED指示灯/自动校准功能……

1.1.2 电脑

1） Window 2000/Windows XP/Windows 7操作系统；

2）安装Visual Studio 2005（VS）以上版本开发平台。

1.2 软件平台

VS是目前最流行的Windows平台应用程序的集成开发环境。C#是微软公司发布的一种面向对象的高级程序设计语言。

2 软件功能块图

系统分为3大部分，分别是电脑，USB-4716模块以及外设部分，电脑用来编写运行Winform程序，USB-4716是通用数据采集与控制模块，外设根据应用不同会有所差异。

程序软件分为四大功能模块，如图1。

3 详细软件设计

软件开发流程依次为安装设备驱动，连接设备，打开VS，创建C# Winform应用程序，加载DLL，调用DLL方法编写程序等几个步骤。建议在连接设备之前先安装设备驱动，连接设备之后通过Windows设备管理器查看设备连接情况确保设备连接成功，这样安装会比较顺利。

设备驱动中包含厂商开发的DLL动态链接库，一旦加载完成，程序开发过程中就可以非常方便的调用DLL中的方法函数完成输入输出控制。其中比较常用的控件有：BufferedAiCtrl控件提供连续模拟信号输入方法调用，可设置采样频率；BufferedAoCtrl控件提供连续模拟信号输出控制，可输出波形；InstantAiCtrl控件提供即时模拟输入方法调用；InstantAoCtrl控件提供即时模拟输出方法调用；InstantDiCtrl控件提供即时数字输入方法调用；InstantDoCtrl控件提供即时数字输出方法调用。

3.1 ADC数据采集处理与显示

点击Use Instant AI，选择即时ADC采样模式，点击开始采集一次ADC模拟数据。

点击Use Buffered AI，选择连续采样模式，点击开始，按照设置的采样率连续采集ADC模拟数据，直至收到停止命令。

3.2 DAC模拟量输出控制

点击Use Instant AO，选择即时DAC输出模式，点击开始输出本次设置DAC电压值。

点击Use Buffered AO，选择连续DAC输出模式，点击开始，按照设置的输出频率连续输出设置的DAC电压值，直至收到停止命令。

3.3 数字量输出控制

默认DO数字输出状态为低电平，点击DO端口地址图标，变为蓝色，输出状态更新为高电平输出。

3.4 数字量输入采集与显示

默认DI状态实时更新，在没有外接输入状态下，内部弱上拉配置DI输入为逻辑高电平，一旦接收到物理低电平，即更新显示状态为逻辑低电平。

3.5 源代码示例

以下是C#编写的ADC采样代码，在ADSampling方法中直接调用instantAiCtrl1.Read方法，实现任意通道ADC信号的单次读取，简单易用。

public void ADSampling（int ADCChannel， ref double[] m_dataScaled）

{ if （instantAiCtrl1.Read（0， ADCChannel， m_dataScaled）！= ErrorCode.Success） …… }

4 结束语

通过实际设计开发，我们发现使用标准数据采集与信号控制模块USB-4716，结合VS开发平台，C#编程语言，可以很方便地搭建数据采集与信号控制平台，极大地提高了工作效率，节约了设计开发时间。更重要的是，在更换测试需求后，可以通过简单更改外设配件以及代码移植实现全新测试功能。

参考文献：

[1] USB-4716 用户手册——研华科技，2010年2月第一版 [EB/OL].http：//downloadt.advantech.com.cn/ProductFile/Downloadfile2/1-HU9ZV3/USB-4716_user_manual（CH）_ed.1.pdf.

[2] Windows驱动程序DAQNavi_USB4716_3.2.6.0.exe——研华科技 [EB/OL]. （2015-10-08）.http：//support.advantech.com.cn/support/DownloadSRDetail_New.aspx？SR_ID=1-FCIIF6&Doc _Source=Download.

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