传感器输入模块的功能及应用

所谓的传感器模块（输入模块）在32位嵌入式数据采集器系统指的是在数据采集任务软件设计模型中的数据源，用符号@in来表示，在实际运行中为处理模块提供输入数据，数据的实际来源是与传感器模块相连接的物理传感器；传感器模块通过连接端口读取物理传感器的数据并按照后接模块的要求将数据提供给后接的模块；该模块的属性主要与所接的物理传感器相关，在32位嵌入式数据采集器中对传感器模块的管理使用了目录的管理方式，所有的传感器模块都存储在目录NAND Flash\\INPUT下。

7.3.1.1 传感器模块主要特点

（1）在数据采集任务设计模型上是数据采集任务的起始模块。

（2）是树状任务列表中的根节点。

（3）具有输出节点，与后续模块连接，为后续模块提供数据。

（4）直接从物理传感器读取数据，对传感器进行控制。

（5）具有设置界面，可对物理传感器参数进行设置。

（6）所有的传感器模块都存储在NAND Flash\\INPUT目录下。

在32位嵌入式数据采集器设计中，主要设计了const.sll、电压.sll、雨量.sll和水位.sll四个传感器模块。

7.3.1.2 const.sll

常数模块，该模块主要为后续模块提供一个常值，主要作用是作为32位嵌入式数据采集器软件平台测试和演示；该常数模块只具有两个属性，输入值和单位，具有一个输出节点。其设置界面可设置成如图7.3-1所示。

其虚拟节点设备图可设计成如图7.3-2所示。

图7.3-1　常数模块设置界面草图

图7.3-2　常数模块虚拟节点设备图

7.3.1.3 电压.sll

电压模块，在32位嵌入式数据采集器中主要与AD传感器相连接，通过AD转换将采集来的模拟量转换成数字量，同时将数据通过输出节点传给后接的节点模块；该模块所涉及的属性应包括采样频率、输出电压、单位等，其属性设计界面可设计成如图7.3-3所示。(www.xing528.com)

图7.3-3　电压模块属性设置草图

其中端口属性指的是AD采样设备与32位嵌入式数据采集器相连时所占用的采集器的接口（com1：～com8：），模块属性指的是所接AD采集器模块的地址（0～8），通道属性指的是AD采集所使用的IO模块的通道号（0～8），超时属性指的是传感器模块与AD采集板建立通信的超时时间，点数属性指的是均值电压的采样个数，单位属性指的是电压所使用的单位（V），系数属性指的是采集电压需要放大的倍数。其虚拟节点设备可设计成如图7.3-4所示。

图7.3-4　电压模块虚拟节点设备图

7.3.1.4 雨量.sll

雨量模块，在32位嵌入式数据采集器中指的是在软件设计模型当中的初始节点，虚拟设备为雨量传感器与翻斗式雨量计相连，通过累加翻斗所产生的脉冲数来计算雨量，将雨量值经由其虚拟设备的输出节点传给与其输出节点直接相连的处理器模块；其属性设置草图可设计成如图7.3-5所示。

图7.3-5　雨量模块设计属性草图

其中，端口属性指的是翻斗式雨量计与32位嵌入式数据采集器通信的端口（com1：～com8：），模块属性指的是读取翻斗式雨量计脉冲的模块地址（0～8），通道属性指的是读取脉冲所使用的IO模块的通道号（0～8），超时属性是指32位嵌入式数据采集器与翻斗式雨量计通信的超时值，单位属性指的是累计雨量值所使用的分辨率（0.1～0.5mm），文件属性指的是数据采集器上电或者复位所使用累计基值所存储的文件名。雨量传感器使用的虚拟节点设备图可设计成如图7.3-6所示。

7.3.1.5 水位.sll

图7.3-6　雨量传感器虚拟节点设备图

水位模块，在32位嵌入式数据采集器中指的是与SDI-12小量程水位计相连，通过SDI-12命令来读取水位，同时将水位值数据传给后接的处理模块，根据SDI-12小量程水位计命令的特点可以将SDI-12水位传感器的属性设置界面设计成如图7.3-7所示。

图7.3-7　SDI-12水位传感器设置界面草图

其中，端口属性指的是32位嵌入式数据采集器与SDI-12小量程水位计通信所使用的端口（com1：～com8：），模块属性指的是SDI-12水位计在采集模块中所使用的IO模块地址（0～8），传感器属性指的是SDI-12协议中所规定的传感器地址，基值属性指的是水平校准值，单位属性指的是水位数据的度量单位，一般为“m”，命令1、命令2、超时属性则与SDI-12水位计的说明有关，分别表示读取水位所使用的命令所对应接收数据的最长时间。其虚拟节点设备图可设计成图7.3-8所示。