DAQ 디바이스에 디지털 입력 신호 연결하기

이 섹션에 포함된 내용

시작하기 전의 주의사항

본 문서에서는 디지털 입력 신호를 위해 NI DAQ 디바이스를 설정하고 연결하는 방법을 단계별로 설명합니다. NI DAQ 하드웨어 사용을 시작하기 전에 반드시 어플리케이션 개발 환경과 NI-DAQmx 드라이버 소프트웨어를 설치해야 합니다. 더 자세한 정보는 LabVIEW 및 NI-DAQmx 설치하기 문서를 참조하십시오.

디지털 입력 측정의 기본 사항

모든 디지털 신호에는 하이 레벨과 로우 레벨이라는 두 가지 레벨이 있습니다. 디지털 디바이스는 펄스의 상태를 모니터하고 펄스를 한 상태에서 다른 상태로 변환할 수 있습니다. 디지털 입력 라인은 라인별로 프로그래밍하거나 일반적으로 4개 또는 8개 라인의 포트로 한꺼번에 묶어서 프로그래밍할 수 있습니다. 또한 카운터는 상승 에지를 감지할 뿐 아니라 상태를 모니터하며, 로직 로우에서 로직 하이로의 변환 및 하강 에지, 로직 하이에서 로직 로우로의 변환을 모니터합니다.

다양한 디지털 로직군에는 TTL, 싱킹, 소싱이라는 세 가지 디지털 입력 신호 타입이 사용됩니다. 신호 연결은 신호 소스 및 DAQ 디바이스에 따라 다양합니다.

TTL 디지털 입력

TTL (트렌지스터-트렌지스터 로직) 호환 신호에는 다음과 같은 특징이 있습니다.

  • 0 V에서 0.8 V = 로직 로우
  • 2 V에서 5 V = 로직 하이

여러 NI DAQ 디바이스에는 TTL 디지털 I/O 라인이 있습니다. 디지털 라인의 개수는 디바이스마다 다르지만, 모두 양방향이며 동일한 로직 레벨을 지원합니다. 라인 또는 포트를 입력 또는 출력으로 설정할 수 있습니다. 대부분의 디바이스에는 신호가 연결되지 않았을 때 라인의 상태를 컨트롤하기 위해 디지털 I/O 라인에 풀업 또는 풀다운, 또는 두 가지의 레지스터가 있습니다. 디지털 입력 어플리케이션은 그림의 스위치 상태와 같은 TTL 신호 받기와 외부 디바이스 상태 감지하기를 포함합니다. 디지털 출력 어플리케이션은 그림의 LED와 같은 TTL 신호 보내기와 외부 디바이스 구동하기를 포함합니다.

그림 1. TTL 디지털 I/O 연결

싱킹 디지털 입력

싱킹 디지털 입력은 외부 디바이스가 DI 터미널 또는 핀에 전류를 유도하거나 전압을 적용하면 DI는 전류 또는 전압의 접지 경로를 제공합니다. 싱킹 입력은 외부 디바이스에 전원을 제공할 수 없습니다. 싱킹 디바이스를 지칭하는 일반적인 용어에는 NPN, Open Collector, Normally High 및 IEC Negative Logic이 있습니다.

2, 3, 4 와이어 소싱 출력 디바이스를 싱킹 입력에 연결할 수 있습니다. 소싱 출력 디바이스는 DI에 전류를 유도하거나 전압을 적용합니다. 소싱-출력 디바이스의 예로 오픈 컬렉터(open collector) PNP를 들 수 있습니다.

소싱 출력 디바이스의 출력을 싱킹 디지털 입력에 연결합니다. 외부 디바이스의 공통 접지를 COM/DGND 터미널이나 핀에 연결하십시오.

그림 2. 소싱 출력 디바이스를 싱킹 디지털 입력에 연결하기 (그림은 3 와이어 디바이스)

디지털 입력 채널은 소싱 출력 디바이스가 입력 ON 범위 내에 있는 전압을 적용하거나 전류를 유도할 때 ON이 됩니다. 채널은 디바이스가 입력 OFF 범위 내에 전압을 적용하거나 전류를 유도할 때 OFF가 됩니다. 디바이스가 입력 터미널에 연결되지 않으면 채널은 OFF 상태가 됩니다. ON/OFF 상태 범위는 디바이스 스펙을 참조하십시오.

소싱 디지털 입력

소싱 디지털 입력은 디지털 입력 (DI) 터미널이 Vsup의 전류를 싱킹 출력 디바이스로 소싱한다는 의미입니다. 따라서 소싱 디지털 입력은 외부 디바이스에 전원을 제공합니다. 소싱 디바이스를 지칭하는 일반적인 용어에는 PNP, Open Emitter, Normally Low, IEC Positive Logic이 있습니다.

2, 3, 4 와이어 싱킹 출력 디바이스를 NI 9426 C 시리즈 소싱 디지털 입력 모듈에 연결할 수 있습니다. 싱킹-출력 디바이스는 DI 핀에서 Vsup 이하의 전압까지의 경로를 제공합니다. 싱킹-출력 디바이스의 예로 오픈 컬렉터(open collector) NPN을 들 수 있습니다.

싱킹-출력 디바이스를 디지털 입력 채널의 DI 핀에 연결하십시오. 외부 디바이스의 양 (+) 전원 공급 도선을 Vsup 핀에 연결하십시오. 싱킹-출력 디바이스를 소싱-디지털 입력에 연결하는 내용은 그림 2를 참조하십시오.

그림 3. 싱킹 출력 디바이스를 소싱 디지털 입력에 연결하기 (그림은 3 와이어 디바이스)

디지털 입력 채널은 싱킹-출력 디바이스가 Vsup 이하에서 입력을 유도하고 입력 ON 범위를 만족할 때 ON이 됩니다. 채널은 디바이스가 낮은 입력을 유도하지 않고 입력 OFF 범위에 있을 때 OFF가 됩니다. 디바이스가 DI 터미널에 연결되지 않으면 채널은 OFF 상태가 됩니다. ON/OFF 상태 범위는 디바이스 스펙을 참조하십시오.

DAQ 디바이스 핀출력 확인하기

신호를 연결하기 전에 디바이스 핀출력을 찾습니다.

  1. Measurement & Automation Explorer (MAX)를 열고 디바이스와 인터페이스를 확장합니다.
  2. 디바이스 이름에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 후 디바이스 핀출력을 선택합니다.

그림 4. 디바이스 터미널 도움말

다음의 터미널 유형은 디지털 입력 측정에 해당됩니다.

  • DI x: 디지털 입력 ― 아날로그 출력은 채널 개수를 따릅니다. 예를 들어 DAQ 디바이스에 8개의 디지털 입력 채널이 있다면 핀출력 다이어그램은 커넥터의 DI 0에서 DI 7까지 터미널을 나타냅니다.
  • PFI: 프로그램가능한 함수 입력 ― 이 터미널은 디지털 입력 또는 디지털 출력 채널이 되도록 소프트웨어를 통해 설정됩니다.
  • Px.y: 포트 X 라인 Y―이것은 편의상 포트에서 라인이라고 명시된 디지털 입력 터미널 (DI)과 동일합니다.
  • D GND: 디지털 접지― 이 터미널은 DI 채널의 접지 참조입니다. 일부 다기능 DAQ 디바이스 D GND는 AI GND와 AO GND에 전기적으로 연결되어 있을 수 있습니다.
  • COM: 공통― 모든 DI 채널에 대한 공통 접지 터미널입니다. 이 접지는 디바이스의 종류에 따라 접지로부터 절연되어 있거나 절연되어 있지 않을 수 있습니다.

디지털 입력 설정하기

MAX를 사용하여 측정 시스템 셋업의 정확도를 신속하게 검증할 수 있습니다. NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 사용하여 프로그래밍 없이 디지털 입력 측정을 설정할 수 있습니다. 버추얼 채널은 이름, 물리적 채널, 터미널 연결, 측정 또는 생성의 타입, 스케일 정보 등을 포함하는 디바이스 속성 설정의 모음을 표현할 때 사용되는 NI-DAQmx 드라이버 아키텍처의 개념입니다.

다음 단계를 따라 시작하십시오.

  1. NI MAX가 열린 상태에서, 채널 및 태스크 관리를 선택하고 새로 생성을 클릭합니다.
  2. NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 선택하고 다음을 클릭합니다.
  3. 신호 수집≫디지털 입력≫라인 입력을 선택합니다.

그림 5. NI-DAQmx 버추얼 채널 생성하기

  1. line0 또는 디지털 입력을 연결하는데 사용하려는 물리적 채널을 선택합니다. 물리적 채널은 아날로그나 디지털 신호를 측정하거나 생성할 수 있는 터미널 또는 핀입니다.

그림 6. 디바이스의 물리적 채널

  1. 다음을 클릭하고 글로벌 버추얼 채널의 이름을 입력하거나 기본값을 그대로 둡니다.
  2. 종료를 클릭하면 MAX에서 다음의 화면을 볼 수 있게 됩니다.

그림 7. MAX에서 디지털 입력 채널 셋업하기

  1. 셋팅 탭에서 라인의 극성을 반전시키려는 경우 라인 반전을 클릭합니다.

디바이스에 디지털 신호 연결하기

다음 단계는 디지털 신호를 디지털 입력 디바이스에 물리적으로 연결하는 것입니다. 디지털 신호는 입력 설정과 매치되어야 합니다. TTL 신호를 양방향 TTL 입력 터미널에 연결합니다 (그림 1). 소싱 디지털 출력 디바이스를 싱킹 디지털 입력 터미널에 연결합니다 (그림 2). 싱킹 디지털 출력 디바이스를 소싱 디지털 입력 터미널에 연결합니다 (그림 3).

신호 테스트하기

NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 사용하면 측정을 미리 확인할 수 있습니다.

  1. MAX가 열려 있는 상태에서, NI-DAQmx 글로벌 채널 탭에서 뒤로 버튼을 클릭한 후 실행 버튼을 클릭하여 화면의 위쪽에 디스플레이되는 디지털 측정값을 확인합니다.

그림 8. MAX에서 디지털 입력 측정 미리 보기

또한 미래에 설정 화면을 참조하고자 하는 경우 NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 저장하는 옵션도 있습니다.

이전 하드웨어 연결 및 설정하기
LabVIEW 입문 다음