ETA104 数据采集模块数据手册

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明汤
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1 Emtronix ETA104 数据采集模块数据手册

2 1. 概述 1.1 ETA104 介绍 ETA104 模拟数据采集模块 ( 下文简称 :ETA104 模块 ) 是基于英创公司 SBC840 工控应用底板符合 DM5028 标准应用扩展模块 ETA104 模块上的模数转换功能, 采用 ADS7871 模拟信号转换芯片, 占用 ESMARC 工控主板的 SPI 总线进行通讯, 最高可实现 48K 的数据转换率, 最大支持 8 路 14bit 模拟信号转换同时 ETA104 模块集成了 2 路 RS485,3 路 RS232 通讯总线通过配置 ETA104 模块的模拟转换芯片的控制寄存器, 可实现 8 路单极性信号采集, 或者 4 路单分信号采集, 或者差分 / 单极性混合模式采集短接 ETA104 模块上的跳线器, 还可以实现输入信号为 4~20mA 电流信号采集为了提高应用底板 EMC 特性,ETA104 上所使用的控制通讯信号均使用光电隔离 ETA104 的特点如下 : 可配置 8 路单极性模拟信号输入可配置 4 路差分模拟信号输入可配置 4~20mA 电流信号输入 3 路 3 线制 RS232 通讯总线 2 路 RS485 总线所有控制通讯信号均进行光电隔离 2

3 1.2 机械尺寸 2. 接口描述 2.1 ADC 控制信号与串口信号接口 CN1 是 ETA104 串口信号与 SPI 信号接口, 通过 SBC840 的 J1 插针, 连接到 ESMARC 工控主板的串口 SPI 与电源等信号采用 2.0mm 50 芯 IDC 插座, 连接到 SBC840 工控应用底板 J1 插针 CN1 具体信号定义如下 : 信号描述 J1 PIN# 信号描述 GND GND +5V V GND GND GPIO GPIO GPIO GPIO

4 IRQ PWM UART6_TXD UART6_RXD UART5_RXD UART5_TXD UART4_RXD 9 10 UART4_TXD UART3_RXD 7 8 UART3_TXD UART2_RXD 5 6 UART2_TXD +3.3V V GND 1 2 GND 信号功能说明 : 信号名称功能描述 GPIO28 GPIO29 GPIO30 GPIO31 SPI_MISO SPI_MOSI SPI_CLK SPI_CSn 控制 ADC 器件的 SPI 总线信号 PWM1 PWM 信号输出用于等时采样时, 启动动 AD 转换 IRQ1 系统中断输入读取 AD 数据信号 UART2_RXD UART2 接收 UART2_TXD UART2 发送 COM2 串口信号, 用于 RS232 端口 4

5 UART3_RXD UART3 接收 UART3_TXD UART3 发送 UART4_RXD UART4 接收 UART4_TXD UART4 发送 UART5_RXD UART5 接收 UART5_TXD UART5 发送 UART6_RXD UART6 接收 UART6_TXD UART6 发送 COM3 串口信号, 用于 RS232 端口 COM4 串口信号, 用于 RS232 端口 COM5 串口信号, 用于 RS485 端口 COM6 串口信号, 用于 RS485 端口 2.2 模拟信号输入接口 ETA104 支持的 8 路模拟信号输入从 ETA104 模块上的 IDC mm 双排针 CN3 输入, 信号引脚信号 Ain1, 模拟信号输入端 GND Ain2, 模拟信号输入端 GND Ain3, 模拟信号输入端 GND Ain4, 模拟信号输入端 GND Ain5, 模拟信号输入端 GND Ain6, 模拟信号输入端 GND Ain7, 模拟信号输入端 GND Ain8, 模拟信号输入端 GND GND, 公共地 GND GND GND 关于输入信号的进一步说明 : 信号名称单极性信号功能差分信号功能 Ain1 模拟信号输入端 1 Ain2 模拟信号输入端 2 模拟差分输入端 1 5

Ain3 模拟信号输入端 3 Ain4 模拟信号输入端 4 Ain5 模拟信号输入端 5 Ain6 模拟信号输入端 6 Ain7 模拟信号输入端 7 Ain8 模拟信号输入端 8 模拟差分输入端 2 模拟差分输入端 3 模拟差分输入端 4 GND 模拟输入参考地平面 4~20mA 电流信号输入采集配置 : 通过短接 ETA104 模块上的跳线器,ETA104 模块的模拟信号输入可配置为

6 Ain3 模拟信号输入端 3 Ain4 模拟信号输入端 4 Ain5 模拟信号输入端 5 Ain6 模拟信号输入端 6 Ain7 模拟信号输入端 7 Ain8 模拟信号输入端 8 模拟差分输入端 2 模拟差分输入端 3 模拟差分输入端 4 GND 模拟输入参考地平面 4~20mA 电流信号输入采集配置 : 通过短接 ETA104 模块上的跳线器,ETA104 模块的模拟信号输入可配置为 4~20mA 电流信号输入单极性信号与差分输入信号均可以实现 4~20mA 电流信号采集当输入信号为 4~20mA 电流信号时, 采用 120 欧姆 /1%/1/10W 0603 贴片采样电阻进行采样, 并且一共设计了 4 个 4 芯跳线器 :JP1 JP2 JP3 JP4 分别对应 8 路模拟信号输入端口 :Ain1~Ain2 Ain3~Ain4 Ain5~Ain6 Ain7~Ain8 的 4~20mA 电流信号采集配置跳线器引脚号排列如下图所示 : P1 P3 P2 P4 JP1~JP4 跳线器脚号排列示意 JP1~JP4 跳线器跳线器短接 : 实现 4~20mA 电流信号 120 欧姆电阻采样输入跳线器断开 : 电压信号输入 4~20mA 电流信号输入时, 模拟输入通道与跳线器短接对应表格 : 4~20mA 输入端口单极性输入方式差分输入方式 Ain1 Ain2 JP1(1-3) JP1(2-4) JP1(1-2) 6

7 Ain3 Ain4 Ain5 Ain6 Ain7 Ain8 JP2(1-3) JP2(2-4) JP3(1-3) JP3(2-4) JP4(1-3) JP4(2-4) JP2(1-2) JP3(1-2) JP4(1-2) 2.3 RS232 RS485 接口 ETA104 支持的 3 路 RS232 2 路 RS485, 连接到 ETA104 信号输入 / 输出端口 CN2, 引出后连接到 SBC840 工控应用底板 CN4 连接件上 CN2 信号定义如下 : ETA104 信号 P2 PIN# UART2_RS232_TXD RFU UART2_RS232_RXD RFU GND RFU UART3_RS232_TXD RFU UART3_RS232_RXD RFU GND RFU UART4_RS232_TXD RFU UART4_RS232_RXD RFU GND RFU UART5_RS485_A 9 10 RFU UART5_RS485_B 7 8 RFU GND 5 6 RFU UART6_RS485_A 3 4 RFU UART6_RS485_B 1 2 RFU SBC840 应用底板 CN2 信号说明 : 7

8 ETA104 信号 SBC840 端子编号说明 UART2_RS232_TXD UART2_RS232_RXD P14 P13 COM2 端口 RS232 电平信号 GND P12 通讯口公共参考地 UART3_RS232_TXD UART3_RS232_RXD P11 P10 COM3 端口 RS232 电平信号 GND P9 通讯口公共参考地 UART4_RS232_TXD UART4_RS232_RXD P8 P7 COM4 端口 RS232 电平信号 GND P6 通讯口公共参考地 UART5_RS485_A UART5_RS485_B P5 P4 COM5 端口 RS485 总线信号 GND P3 通讯口公共参考地 UART6_RS485_A UART6_RS485_B P2 P1 COM6 端口 RS485 总线信号 2.4 跳线器说明 : 跳线编号功能说明 JP1~JP4 4~20mA 电流信号输入配置跳线, 详见 :4~20mA 电流信号输入采集配置 SPI 总线信号相位控制 JP5 断开 :CLK 上升沿数据有效短接 :CLK 下降沿数据有效 COM5 RS485 总线 120 欧姆端口匹配电阻配置 JP6 短接 :COM5 的 RS485 总线信号匹配 120 欧电阻断开 :COM5 的 RS485 总线信号匹配 120 欧电阻 COM RS485 总线 120 欧姆端口匹配电阻配置 JP7 短接 :COM6 的 RS485 总线信号匹配 120 欧电阻断开 :COM6 的 RS485 总线信号匹配 120 欧电阻 8

9 3. 基本电气特性 3.1 推荐的操作参数参数名称最小值典型值最大值单位简要说明 DC5V V DC3.3V V 存储温度工作温度商业级产品工业级产品 3.2 RS232 输入输出特性参数测试条件最小值最大值单位输入范围 V 输入负载 3 7 kω 输出电压负载 :3kΩ ±5 ±9 V 输出电流 - ±10 ma 输出电阻 Ω 3.3 RS485 输入输出特性参数测试条件最小值最大值单位差分输出电压 R= R= V 输出短路电流 ma 输入电流 (A B) ua ESD 保护 (A B) 空气放电 15 人体放电 15 KV 9

10 3.4 模拟信号输入特性参数测试条件最小值最大值单位单极性有效输入范围 V 差分有效输入范围 V 10

11 4. 订货信息 Module Type ETA104 数据采集模块 Description 基于 SBC840 工控应用底板符合 DM5028 规范集模拟信号采集 RS232 RS485 的功能扩展模块 11

12 5. 技术支持用户还可以访问英创网站或直接与英创公司联系以获得 ESMARC 系列工控主板的其他相关资料英创信息技术有限公司联系方式如下 : 地址 : 成都市高新区高朋大道 5 号博士创业园 B 座 407# 邮编 : 联系电话 : 传真 : 网址 : 电子邮件 :support@emtronix.com 12

13 6. 版本历史手册版本适用底板简要描述日期 V3.0 ETA104 V3.0 新版本 ETA104 数据手册更新, 适应 SBC840 工控应用底板注意 : 英创会不断的完善本手册的相关技术内容, 请客户适时从公司网站下载最新版本的数据手册, 恕不另行通知如有意见或建议, 欢迎随时与我们联系, 以便我们及时改进完善 13

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