Sisteme de achiziție date pe Serial și USB

Simultan cu creşterea exponenţială a numărului de calculatoare utilizate astăzi în aproape toate domeniile de activitate, a apărut şi necesitatea de preluare şi generare a unor date analogice şi digitale în alt mod decât cel standard (tastatură, mouse, dischetă, imprimantă etc).

Măsurătorile complexe de laborator, conducerea şi supravegherea proceselor industriale necesită măsurarea unor mărimi electrice şi neelectrice, precum şi generarea unor semnale de comandă. Mărimile de intrare şi de ieşire pot fi atât analogice cât şi digitale.

In acest scop pot fi folosite echipamente specializate, dar utilizarea calculatorului permite calcule mai laborioase, modificarea uşoară a relaţiilor de calcul ce descriu procesul, precum şi implementarea rapidă a unui anumit algoritm de comandă şi control. Această ultimă facilitate se realizează uşor datorită universalităţii echipamentelor folosite.

Marea majoritate a calculatoarelor electronice dispun de limbaje de programare ce permit simularea proceselor industriale şi elaborarea rapidă a programelor de comandă şi control.

Prin calcule matematice complexe se pot determina proprietăţi şi caracteristici care printr-o măsurătoare obişnuită nu pot fi puse în evidenţă. în cazul aplicaţiilor de joasă frecvenţă calculatoarele electronice permit prelucrări în timp real asupra datelor de intrare. Pentru prelucrări complexe de tipul transformatei Fourier, corelaţiei, autocorelaţiei, filtre digitale etc. există module specializate în prelucrarea semnalelor digitale, acestea având în componenţă procesoare de semnal (DSP).

Preluarea mărimilor analogice în calculator se face prin intermediul sistemelor de achiziţie de date sisteme ce permit prelucrarea şi conversia semnalelor analogice precum şi generarea unor mărimi de comandă.

Aproape pentru toate tipurile de calculatoare şi staţii de lucra sunt disponibile plăci pentru achiziţii de date.

Printre cele peste 250 de firme producătoare de sisteme de achiziţie de date, dintre cele mai cunoscute amintim câteva: National Instrument, KEITELEY Megabyte, Burr-Brown, DATA I/O, HP, Advaattec, Pentelk etc.

Cuplarea sistemelor de achiziţie de date la calculatoarele electronice se face în mai multe moduri dintre care cele mai importante sunt următoarele:

-cuplarea pe interfaţa serie (RS232 sau RS485);

Standardul RS232

Este cel mai cunoscut si utilizat standard de comunicatie seriala asincrona. El a fost definit de mai multe organisme internationale de standardizare sub diferite nume : IEC232, CCITT-V24, RS232C. Initial standardul a fost conceput cu scopul de a permite conectarea unui terminal inteligent la un calculator central printr-o legatura telefonica. Standardul precizeaza interfata dintre un echipament de calcul (DTE- Data Terminal Equipment) si adaptorul sau la linia telefonica (DCE- Data Circuit-terminating Equipment), cunoscut si sub numele de modem (Modulator/Demodulator).

Interfata permite comunicatia seriala bidirectionala intre cele doua echipamente, si este simetrica la cele doua capete ale liniei. Ulterior specificatiile acestei interfete s-au folosit pentru a realiza legaturi seriale intre diverse echipamente fara a se mai folosi un modem.

Principalele precizari ale standardului RS232 se refera la :

- modul de transmisie : serial asincron, bidirectional (pe doua linii de date separate)

codificarea informatiilor binare : prin nivele de tensiune sau curent (bucla de curent) :

1 logic – (-3V … -15V)

0 logic – (+3V…-15V)

structura informatiei elementare transmise :

un bit de start (0 logic)

5-8 biti de date

0-1 bit de paritate (paritate para sau impara)

1-2 biti de stop (1 logic)