基于usb的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-06-24 04:12本頁(yè)面
【正文】 ageBox( , 39。CH372ReadData 上傳數(shù)據(jù)失敗39。，mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 end else MessageBox( , 39。CH372WriteData 發(fā)送命令失敗DEF_CMD_UP_DATA39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 end else MessageBox( , 39。CH372WriteData 發(fā)送命令失敗DEF_CMD_CLEAR_UP39。, mCaptionInform, MB_OK + MB_ICONERROR )。 mUploadData:= 0。End}end4 系統(tǒng)測(cè)試 數(shù)據(jù)采集過(guò)程 模擬信號(hào) 模擬多路信號(hào)經(jīng)多路開關(guān)選擇后進(jìn)入TLC549進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行處理，處理后的信號(hào)可以通過(guò)USB接口芯片送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，也可以經(jīng)過(guò)TLC5620轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，再通過(guò)多路開關(guān)選擇后輸出。計(jì)算機(jī)也可通過(guò)USB接口芯片對(duì)單片機(jī)進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)采集過(guò)程如圖41所示：CH372PC機(jī)USB控制器模擬信號(hào)CD4051模擬TLC5620TLC549AT89C52CD4051信號(hào)圖41 模擬信號(hào)采集過(guò)程4開關(guān)信號(hào) 開關(guān)74LS27374LS244AT89C52信號(hào)CH372PC機(jī)USB控制器. 開關(guān)信號(hào) 開關(guān)量經(jīng)過(guò)74LS244讀入單片機(jī)進(jìn)行處理，處理后的結(jié)果經(jīng)74LS273鎖存輸出，整個(gè)過(guò)程由計(jì)算機(jī)通過(guò)CH372芯片進(jìn)行控制。采集過(guò)程如圖42所示：圖42 開關(guān)量采集過(guò)程4脈沖信號(hào)AT89C52脈沖8253信號(hào)CH372PC機(jī)USB控制器. 脈沖信號(hào) 脈沖信號(hào)經(jīng)計(jì)數(shù)后讀入單片機(jī)進(jìn)行處理，主要處理數(shù)據(jù)的累計(jì)值、脈沖頻率、周期等，然后將處理后的信號(hào)送出。整個(gè)過(guò)程由計(jì)算機(jī)通過(guò)CH372芯片進(jìn)行控制。如圖43所示：圖43 脈沖信號(hào)采集過(guò)程 測(cè)試結(jié)果 輸入模擬量測(cè)試 輸入模擬量測(cè)試結(jié)果如表41所示：表41 輸入模擬量測(cè)試結(jié)果模擬電壓（V）123456實(shí)測(cè)值（V）誤差%%%%%%由上表可以算出，%，為誤差允許范圍。 輸出模擬量測(cè)試 輸出模擬量測(cè)試結(jié)果如表42所示：表42 輸出模擬量測(cè)試結(jié)果模擬電壓（V）123456實(shí)測(cè)值（V）誤差%%%%%%由上表可以算出，%，為誤差允許范圍。 脈沖量測(cè)試 脈沖量測(cè)試結(jié)果如表43所示：表43 脈沖量測(cè)試結(jié)果輸入頻率（Hz）1K2K3K4K5K6K實(shí)測(cè)值（Hz）100220043008401250106012誤差%%%%%%由上表可以算出，%，為誤差允許范圍。由于電路中線路本身存在電阻，并且在使用過(guò)程中不可避免的受到干擾，因此系統(tǒng)存在誤差?？偨Y(jié)本論文在研究USB總線技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了USB接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的一種實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于USB接口的數(shù)據(jù)采集的硬件系統(tǒng)；實(shí)現(xiàn)了CH37單片機(jī)AT89C52之間，以及主機(jī)軟件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)之間的通信。本系統(tǒng)為通用性高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可用于生物電波、聲波分析等瞬態(tài)信號(hào)的實(shí)時(shí)采集、觀察等場(chǎng)合。該基于USB總線的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具可靠性高、數(shù)據(jù)不會(huì)丟失、抗干擾性強(qiáng)，便于數(shù)據(jù)傳輸和處理等優(yōu)點(diǎn)，有良好的應(yīng)用前景和很大的實(shí)用價(jià)值[13]。目前，很多常見的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)都存在功能單一的缺點(diǎn)，而本課題所完成的系統(tǒng)作為通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，具有采集、處理多種信號(hào)等功能。并且采用USB總線與計(jì)算機(jī)通訊，繼承了USB總線高帶寬、安裝方便、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)。不過(guò)，由于水平有限、缺乏經(jīng)驗(yàn)，該系統(tǒng)還有許多不足之處，比如說(shuō)微處理器及接口芯片工作速度有限，精度不準(zhǔn)確等問(wèn)題。但是隨著科技的大力發(fā)展，USB技術(shù)的不斷提高，相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)會(huì)設(shè)計(jì)出更高速的單片機(jī)來(lái)滿足于人們的需求?？梢灶A(yù)見，隨著技術(shù)的發(fā)展和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)數(shù)據(jù)采集的主要技術(shù)指標(biāo)，如采樣速率、分辨率、精度、輸入電壓范圍以及抗干擾能力等方面，都提出了越來(lái)越高的要求。所以，如何將新技術(shù)應(yīng)用到高速采集系統(tǒng)中，如USB的OTG技術(shù)等，設(shè)計(jì)出更高速、更可靠、精度更高的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將是未來(lái)的研究趨勢(shì)。參考文獻(xiàn)：[1] 夏益民，王光君. 基于USB的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[J].國(guó)外電子元器件，2003（10)：2023.[2] 胡曉軍，張愛成. USB 接口開發(fā)技術(shù)[M].西安電子科技大學(xué)出版社，2005：5659.[3] 王平，蘇濤. [J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2007（4）：3537.[4] 匡勝元，楊浩. [J].電子器件，2007(5)：2022.[5] 張雄偉. DSP芯片的原理及研發(fā)應(yīng)用[M].北京電子工業(yè)出版社，2003：4144.[6] 周立功. PDIUSBDI2 USB固件編程與驅(qū)動(dòng)開發(fā)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2004：1821.[7] 許永和等. EZ—USB FX系列單片機(jī)USB外圍設(shè)備設(shè)計(jì)與應(yīng)用(第一版)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2002：4446. [8] 張念淮，江浩. USB總線開發(fā)指南[M].北京國(guó)防工業(yè)出版社，2001：1314.[9] 陳啟美，丁傳鎖. 計(jì)算機(jī)USB接口技術(shù)[M].南京大學(xué)出版社，2003：1417.[10] 謝淑如，鄭光欽，楊渝生. Protel PCB 99SE電路板設(shè)計(jì)[M].北京清華大學(xué)出版社，2001:5153.[11] 黃娟，朱紅. 混合電路的PCB設(shè)計(jì)[J].電子軟件與材料，2004（7）：3637.[12] DonAderson著. USB大全[M].，2001：812.[13] 馬偉. 計(jì)算機(jī)USB系統(tǒng)原理及其主/從機(jī)設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2003：3536.致謝在完成畢業(yè)論文過(guò)程中得到了XXX的關(guān)心和支持，在她的指導(dǎo)和幫助下解決了我遇到的許多困難和問(wèn)題，得以順利完成論文。特別感謝XXX給我極大的幫助，她淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、崇高的敬業(yè)精神以及求真務(wù)實(shí)的作風(fēng)令我終生難忘。她是我一生學(xué)習(xí)的榜樣。感謝XXXXXX的所有老師和同學(xué)們。感謝父母對(duì)我的關(guān)心和愛護(hù)，感謝同學(xué)和老師的幫助，是他們默默的支持著我，給我學(xué)習(xí)創(chuàng)造了很好的條件。最后借此機(jī)會(huì)向所有關(guān)心、支持、幫助過(guò)我的老師、同學(xué)表示由衷的感謝。21
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