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Relay Block을 사용하여 ADC 채널을 확장하는 방법
작성일 2015-07-30 수정일 2022-10-06 조회수 2249
분류 Knowhow
적용
플랫폼
키워드 ADC 채널 확장, SmartADC, ADC 채널
첨부파일

본 자료는
1. Mapping Table
2. Analog Input 확장맵
3. 결선도
4. Relay 블록으로 ADC 기능을 사용하는 경우 생기는 단점
순서로 진행합니다.

ADC 채널이 부족한 경우 Relay Block을 사용하여 기존 ADC 입력 채널을 확장할 수 있습니다. Relay Block이 Analog MUX 기능을 하도록 하여 입력 채널을 확장하는 방식입니다.

Smart I/O-II 보드 자체에 2채널의 ADC를 제공하며 추가로 ADC 블록 사용 시 2채널이 추가되어 최대 4채널의 ADC를 사용 가능합니다. 만약 외부연결단자의 입력이 실제 물리적인 4채널이 아닌 7채널을 사용한다고 가정하면 3채널은 물리적인 ADC 입력으로 직접 연결해주시고 나머지 4채널을 하나의 물리적인 ADC 입력으로 연결해야 합니다. 자세한 내용은 아래의 Mapping Table, Analog Input 확장맵, 결선도를 확인하시기 바랍니다.


1. Mapping Table
논리적 채널
(가상 확장 채널)		 물리적 채널
(AD 채널)		 포트 상태 내용
Port-0 Port-1 Port-2 Port-3
AIN1 AIN1 - - - - AIN 1번 채널(외부연결단자)은 Smart I/O-II 보드의 A/D IN1에 연결
AIN2 AIN2 - - - - AIN 2번 채널(외부연결단자)은 Smart I/O-II 보드의 A/D IN2에 연결
AIN3 AIN3 - - - - AIN 3번 채널(외부연결단자)은 Smart I/O-II 보드의 A/D IN3에 연결
※ AIN4 AIN0 H L L L AIN4~7은 가상 확장 채널이며, 물리적인 AIN0에 연결되어 있습니다.
채널의 변경을 위하여 Port-0~3을 제어하여 채널을 선택합니다.
※ AIN5 L H L L
※ AIN6 L L H L
※ AIN7 L L L H
※ 가상 확장 채널
논리적 채널
(가상
확장
채널)		 물리적 채널
(AD
채널)
포트 상태 내용
Port
0		 Port
1		 Port
2		 Port
3
AIN1 AIN1 - - - - AIN 1번 채널(외부연결단자)은 Smart I/O-II 보드의 IN1에 연결
AIN2 AIN2 - - - - AIN 2번 채널(외부연결단자)은 Smart I/O-II 보드의 IN2에 연결
AIN3 AIN3 - - - - AIN 3번 채널(외부연결단자)은 Smart I/O-II 보드의 IN3에 연결
※ AIN4 AIN0 H L L L AIN4~7은 가상 확장 채널이며, 물리적인 AIN0에 연결되어 있습니다.
채널의 변경을 위하여 Port-0~3을 제어하여 채널을 선택합니다.
※ AIN5 L H L L
※ AIN6 L L H L
※ AIN7 L L L H
※ 가상 확장 채널
2. Analog Input 확장맵

3. 결선도

- 외부의 센서 4개(온도/무게/습도/음압 센서)가 Relay에 연결되고 Smart I/O-II 보드의 A/D IN0에 입력됩니다.
- 4개 센서의 입력은 동시 입력이 불가능하며 한 번에 하나의 입력만 가능합니다. 즉, 온도센서가 High일 경우 온도센서를 제외한 나머지 무게/습도/음압센서는 Low가 되어야 합니다.
- 4개의 센서를 제외한 적외선/압력/조도센서는 A/D IN1/2/3에 각각 연결해줍니다.


4. Relay 블록으로 ADC 기능을 사용하는 경우 생기는 단점

1) Relay와 GPIO는 동일한 포트를 공유합니다. 즉 Relay를 사용하는 만큼 GPIO를 사용할 수 있는 포트가 줄어듭니다.
2) ADC만을 사용하여 연결하는 경우보다 외부 채널 입력 변경 시간(Switching Interval Time)이 조금 더 걸립니다.

C# 예제코드
소스 코드는 참고 및 학습용으로 버그 및 여러 가지 문제가 있을 수 있습니다.

private int iADCData = 0;   // ADC 데이터 읽어서 저장
private int iChannel = 0;   // 사용자가 입력한 채널을 저장

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{
// 현재 Form을 MainForm으로 설정
smartForm1.MainForm = this;
// GPIO 사용할 포트를 A-Port로 설정
smartGPIO1.PortSelect = SmartX.SmartGPIO.PORTID.PORTA;
// PORTA의 방향 설정 (ALL OUTPUT)
smartGPIO1.PortDirs = 255;
// PORTA의 방향 설정 (ALL OUTPUT)
smartGPIO1.PortDatas = 0;
}

private void smartButton1_Click(object sender, EventArgs e)
{
if(smartButton1.ButtonStatus == SmartX.SmartButton.BUTSTATUS.DOWN)
{
smartTimer1.Start();
}
else
{
smartTimer1.Stop();
}

// LOW로 초기화
smartGPIO1.PortDatas = 0;
}

private void smartTimer1_Tick(object sender, EventArgs e)
{
iChannel = GetNowSelectChannel();
switch (iChannel)
{
// Relay(4, 5, 6, 7) 가상 확장 채널인 경우 AIN0으로 입력 받기
case 4:
// PORTADATA0 포트 High
smartGPIO1.Data0 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.High;
smartGPIO1.Data1 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data2 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data3 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
break;
case 5:
// PORTADATA1 High
smartGPIO1.Data0 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data1 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.High;
smartGPIO1.Data2 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data3 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
break;
case 6:
// PORTADATA2 High
smartGPIO1.Data0 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data1 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data2 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.High;
smartGPIO1.Data3 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
break;
case 7:
// PORTADATA3 High
smartGPIO1.Data0 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data1 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data2 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data3 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.High;
break;
default:
// 입력이 1,2,3인 경우
smartGPIO1.Data0 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data1 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data2 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
smartGPIO1.Data3 = SmartX.SmartGPIO.PinStatus.Low;
// 1인 경우 AIN1으로 입력 받기
// 2인 경우 AIN2으로 입력 받기
// 3인 경우 AIN3으로 입력 받기
break;
}

// iChannel 값이 4, 5, 6, 7인 가상 확장 채널의 경우 물리적으로 AIN 0번 입력으로 묶였으므로 0 입력
if (iChannel == 4 || iChannel == 5 || iChannel == 6 || iChannel == 7)
{
iChannel = 0;
}

// 선택된 채널의 A/D 변환값을 얻습니다.
iADCData = smartADC1.ReadData(iChannel);
// 레이블에 결과를 출력합니다.
smartLabel1.Text = iADCData.ToString();
}

private int GetNowSelectChannel()
{
// 현재 선택된 라디오 버튼에 따른 아날로그 입력 채널값을 돌려줌
if (PORTADATA1.Checked == true) { return 1; }
else if (PORTADATA2.Checked == true) { return 2; }
else if (PORTADATA3.Checked == true) { return 3; }
else if (PORTADATA4.Checked == true) { return 4; }
else if (PORTADATA5.Checked == true) { return 5; }
else if (PORTADATA6.Checked == true) { return 6; }
else if (PORTADATA7.Checked == true) { return 7; }
else { return 0; }
}
VB.NET 예제코드
소스 코드는 참고 및 학습용으로 버그 및 여러 가지 문제가 있을 수 있습니다.

Private iADCData As Integer = 0   ' ADC 데이터 읽어서 저장
Private iChannel As Integer = 0   ' 사용자가 입력한 채널을 저장

Private Sub Form1_Load(ByVal sender As Object, ByVal e As EventArgs) Handles MyBase.Load
SmartGPIO1.PORTADIRS = 255
' PORTA GPIO 방향 설정 (ALL OUTPUT)
SmartGPIO1.PORTADATAS = 0
' PORTA DATA 설정 (ALL LOW)
SmartADC1.FilteringEnable = True
End Sub

Private Sub smartButton1_Click(ByVal sender As Object, ByVal e As EventArgs) Handles smartButton1.Click
If smartButton1.ButtonStatus = SmartX.SmartButton.BUTSTATUS.DOWN Then
SmartTimer1.Start()
' LOW로 초기화
SmartGPIO1.PORTADATAS = &H0
ElseIf smartButton1.ButtonStatus = SmartX.SmartButton.BUTSTATUS.UP Then
SmartTimer1.Stop()
' LOW로 초기화
SmartGPIO1.PORTADATAS = &H0
End If
End Sub

Private Sub smartTimer1_Tick(ByVal sender As Object, ByVal e As EventArgs) Handles SmartTimer1.Tick
iChannel = GetNowSelectChannel()
Select Case iChannel
' Relay(4, 5, 6, 7) 가상 확장 채널인 경우 AIN0으로 입력 받기
CASE 4
Initialization()   ' 초기화
' PORTADATA0 포트 TRUE
SmartGPIO1.PORTADATA0 = True
SmartGPIO1.PORTADATA1 = False
SmartGPIO1.PORTADATA2 = False
SmartGPIO1.PORTADATA3 = False
Exit Select
CASE 5
Initialization()   ' 초기화
' PORTADATA1 포트 TRUE
SmartGPIO1.PORTADATA0 = False
SmartGPIO1.PORTADATA1 = True
SmartGPIO1.PORTADATA2 = False
SmartGPIO1.PORTADATA3 = False
Exit Select
CASE 6
Initialization()   ' 초기화
' PORTADATA2 포트 TRUE
SmartGPIO1.PORTADATA0 = False
SmartGPIO1.PORTADATA1 = False
SmartGPIO1.PORTADATA2 = True
SmartGPIO1.PORTADATA3 = False
Exit Select
CASE 7
Initialization()   ' 초기화
' PORTADATA3 포트 TRUE
SmartGPIO1.PORTADATA0 = False
SmartGPIO1.PORTADATA1 = False
SmartGPIO1.PORTADATA2 = False
SmartGPIO1.PORTADATA3 = True
Exit Select
Case Else
' 입력이 1,2,3인 경우
Initialization()   ' 초기화
' 1인 경우 AIN1으로 입력 받기
' 2인 경우 AIN2으로 입력 받기
' 3인 경우 AIN3로 입력 받기
Exit Select
End Select

' iChannel 값이 4, 5, 6, 7인 가상 확장 채널의 경우 물리적으로 AIN 0번 입력으로 묶였으므로 0 입력
If iChannel = 4 OrElse   iChannel = 5 OrElse   iChannel = 6 OrElse   iChannel = 7 Then
iChannel = 0
End If
' 선택된 채널의 A/D 변환값을 얻습니다.
iADCData = SmartADC1.ReadData(iChannel)
' 레이블에 결과를 출력합니다.
label1.Text = iADCData.ToString()
End Sub

Private Function GetNowSelectChannel() As Integer
' 현재 선택된 라디오 버튼에 따른 아날로그 입력 채널값을 돌려줌
If PORTADATA1.Checked = True Then
Return 1
End If
If PORTADATA2.Checked = True Then
Return 2
End If
If PORTADATA3.Checked = True Then
Return 3
End If
If PORTADATA4.Checked = True Then
Return 4
End If
If PORTADATA5.Checked = True Then
Return 5
End If
If PORTADATA6.Checked = True Then
Return 6
End If
If PORTADATA7.Checked = True Then
Return 7
End If
Return 0
End Function

Private Sub Initialization()
smartGPIO1.PORTADATA0 = False
smartGPIO1.PORTADATA1 = False
smartGPIO1.PORTADATA2 = False
smartGPIO1.PORTADATA3 = False
End Sub
참고항목
SmartGPIO

자료실 > SmartX Framework 관련 > Reference Guide > Part 3. 하드웨어 장치 제어 컴포넌트 > 2. SmartGPIO

 SmartADC

자료실 > SmartX Framework 관련 > Reference Guide > Part 3. 하드웨어 장치 제어 컴포넌트 > 7. SmartADC
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게시일 : 2011.4.1