本文从本人的163博客搬迁至此。
前面几个例子介绍了NI数据采集卡的模拟输入和输出功能,本例则集中介绍USB-6009的数字输入输出功能。本例包括基本数字IO电路及在LabVIEW中控制USB-6009的数字IO的方法。作为"用NI的数据采集卡实现简单电子测试"系列的结束,本文最后还介绍了本系列博文的实验板/平台。
一、数字I/O电路
1、数字输入电路
为了形象的展示I/O口的输入功能,使用了图1a所示的电路,其中的DIP_SW是四位拨码开关(又称DIP开关或平拨开关),P1.0~P1.3被直接连接到USB-6009的数字输入端口。
图1a 数字输入电路图 图1b四位拨码开关
四位拨码开关外形如图1b所示,向上拨动则开关导通,向下拨动则开关断开。为使开关向上拨时输出高电平,采用了图1a所示的电阻下拉电路。值得注意的是,如本系列第一篇所述,USB-6009的I/O口在即使在输入状态下也具有4.7K欧姆的上拉电阻,为使拨动开关断开时获得低电平输出,电路采用了1K欧姆的下拉电阻——与普通单片机电路不同。
2、数字输出电路
数字I/O的输出功能,可由数字输出I/O连接的LED的亮或灭得到展示。但当USB-6009的I/O口被配置为输出功能时,也只能提供4.7K欧姆的上拉——如果只用于点亮一只普通的LED灯则不够明亮。如果反过来用USB-6009的灌电流来电量LED,则与学生"高电平亮,低电平灭"的思维习惯相左。因此我采用了图2所示的LED驱动电路。
图2 数字输出电路
二、测试程序
1、数字输入程序
数字输入程序框图如下图所示。
图3 数字输入程序框图
输入的二进制值时以数组的形式从读取函数中输出的,采用"数组索引"函数将其分解为单个二进制值,最后再分别送到前面板显示控件,如下图所示。
图4 数字输入程序运行图
2、数字输出程序
数字输出控制程序框图如下图所示。
图5 数字输出控制程序
其中"P0.0控制"、"P0.1控制"……"P0.7控制"为八个二进制开关输入控件。它们全部被一个事件结构所控制,只在波动二进制开关输入控件数组变化时,才被统一置位和清零。运行时前面板如下图所示。
图6 数字输出控制程序运行效果
三、本系列的实验平台
为完成上述基于数据采集卡的测试实验,我设计了一块面积为78×68mm的双层实验电路板,PCB图和实物图如下所示。
图7 实验平台PCB图