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-展示頁
2025-07-03 04:12本頁面
【正文】 術(shù)使USB設(shè)備來擺脫對(duì)電腦的依賴，USB應(yīng)用的范圍大大擴(kuò)展。隨著USB設(shè)備急劇增長，設(shè)備和設(shè)備之間的直接數(shù)據(jù)傳輸變得越來越重要，在2001年12月底USB OTG技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，開發(fā)設(shè)備上給予雙重身份。，是一個(gè)高速模式的版本，它的數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá)480Mbps，保證了向下兼容性。，它的總線傳輸速率低，有12Mbps（全速）（低速）兩種。1994年，微軟公司的即插即用計(jì)劃，重點(diǎn)在于PC外圍設(shè)備和擴(kuò)充電路板連接在一起，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)端口和中斷等資源自動(dòng)分配，無需用戶干預(yù)。這項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)在于簡化計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備的連接過程，兼容低速和高速，從而解決串行設(shè)備和并行設(shè)備連接電腦的爭論，為用戶提供一個(gè)可擴(kuò)展的、共享的、容易來使用的串行總線。[2]。，每個(gè)USB主機(jī)可以通過USB集線器同時(shí)掛接最多127個(gè)外圍設(shè)備，可以有效的解決I/O口數(shù)目不夠用的問題。USB總線接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：?？傊?，這些傳統(tǒng)接口的數(shù)據(jù)采集設(shè)備在使用上存在以下缺陷：安裝麻煩，受計(jì)算機(jī)插槽數(shù)量、中斷資源、地址的限制，在一些強(qiáng)電磁干擾試驗(yàn)現(xiàn)場可能不會(huì)專門做出電磁屏蔽，從而會(huì)出現(xiàn)所收集的數(shù)據(jù)失真的情況。對(duì)于ISA總線也是存在同樣的問題。數(shù)據(jù)采集卡與計(jì)算機(jī)外設(shè)一樣，與主機(jī)通訊接口一般基于PC機(jī)上的ISA總線、PCI總線、RS232總線等[1]。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的主要任務(wù)是數(shù)據(jù)信息的采集、A/D轉(zhuǎn)換，然后通過PC接口總線將數(shù)據(jù)送到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的處理。關(guān)鍵詞：USB通用串行總線；單片機(jī)；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)Realize of Data Acquisition System Based on USBStudent majoring in Automation XXXTutor XXXAbstract：USB Universal Serial Bus is a new type of puter interface specification. With customers on the system data acquisition speed requirements continue to increase, more and more USB was used in data acquisition systems with its easy to expand, fast, easy to use, etc.. This paper discussed a USBbased data bus acquisition system design approach, through the USB protocol and device architecture fully understanding, AT89C52 micro controller and USB interface chip CH372 as the core of the data acquisition system hardware design, and the corresponding circuit diagram on the basis of this design. The hardware design is mainly to solve the problem of the interface circuit CH372, TLC549 and TLC5620 municated with micro controller。硬件設(shè)計(jì)主要解決的是CH37TLC549和TLC5620與單片機(jī)之間的接口電路問題；USB軟件設(shè)計(jì)由USB設(shè)備固件程序、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序以及主機(jī)應(yīng)用程序三部分組成。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)USB接口的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)USB接口的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生 XXX指導(dǎo)教師 XXX摘要：USB通用串行總線是一種新型的微機(jī)接口規(guī)范，隨著客戶對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集速度要求的不斷提高，USB以其易于擴(kuò)展、速度快、方便使用等優(yōu)點(diǎn)越來越多的應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中。本文論述了一種基于USB總線的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，通過對(duì)USB協(xié)議和設(shè)備構(gòu)架的充分理解，對(duì)以單片機(jī)AT89C52和USB接口芯片CH372為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)，并在此設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上給出相應(yīng)的電路原理圖。本系統(tǒng)充分展現(xiàn)了USB總線安裝方便、使用方便、功能齊全等優(yōu)點(diǎn)。 USB software was designed by the USB device firmware, device drivers, and the host application consists of three partsThe system has the advantage of USB bus to install, easy to use, fullfeatured, etc..Key words：USB bus；Data collection；MCU1 緒論 課題背景和研究意義在工業(yè)生產(chǎn)中，往往需要使用PC機(jī)進(jìn)行各種數(shù)據(jù)采集和處理，如溫度和壓力。目前，以該系統(tǒng)為核心的設(shè)備在國內(nèi)和國外已被廣泛應(yīng)用，如工業(yè)控制中現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集設(shè)備；視頻電話，家庭影院及其他多媒體設(shè)備。雖然PCI總線具有更高的傳輸速率，并支持“即插即用”功能，但其缺點(diǎn)是插拔麻煩，而且由于PC擴(kuò)展插槽一般5~6個(gè)，所以最多也只能有5~6個(gè)PCI數(shù)據(jù)采集卡同時(shí)使用在同一計(jì)算機(jī)，同時(shí)PCI插槽在主板上占用相當(dāng)大的空間，這不利于小型化的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。雖然RS232C串行總線連接器簡單，但其傳輸速度慢，且主機(jī)串口數(shù)目非常有限。通用串行總線USB很好地解決了這些問題。USB設(shè)備支持即插即用，無需打開機(jī)箱安裝USB設(shè)備，無需再關(guān)閉計(jì)算機(jī)。，可以達(dá)到絕大部分多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求。 USB的發(fā)展USB（通用串行總線）作為一種新的外設(shè)連接技術(shù)，最初由康柏、DEC、IBM、英特爾、微軟、NEC和北方電信等七大集團(tuán)合作開發(fā)的。隨著各級(jí)的發(fā)展和滲透，外設(shè)和PC連接與擴(kuò)展已變得越來越重要。1996年康柏、英特爾和微軟三家廠商提出設(shè)備托架的概念，其目的是實(shí)現(xiàn)高度的可擴(kuò)展性[3]。目前，它主要用在傳統(tǒng)的PC外設(shè)，如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器等，移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，如U盤，以及新興的消費(fèi)類電子產(chǎn)品，如移動(dòng)電話、MP3播放器、MPMP5等。不過，如果要使用高速傳輸。作為主機(jī)的同時(shí)也可以作為一個(gè)設(shè)備，其實(shí)質(zhì)是在設(shè)備加一個(gè)嵌入式計(jì)算機(jī)來執(zhí)行主機(jī)任務(wù)。 國內(nèi)外現(xiàn)狀國外公司紛紛推出了很多以適應(yīng)不同精度，不同條件要求的USB數(shù)據(jù)采集產(chǎn)品。這些新器件不僅能提供最高速率的數(shù)據(jù)采集功能，更是一種強(qiáng)大的測(cè)量服務(wù)軟件，以簡化編程工作和系統(tǒng)設(shè)置。近年來，國內(nèi)也有不少公司也都紛紛推出了USB數(shù)據(jù)采集卡，因此限制了采集速度。這主要是因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)新的技術(shù)和新的標(biāo)準(zhǔn)，USB規(guī)范是更復(fù)雜的，相應(yīng)的技術(shù)支持比較少，應(yīng)用程序開發(fā)人員都不是很了解，USB接口作為通用I/O接口使用有一定硬件和軟件的開發(fā)難度?？傮w來看，目前國內(nèi)USB數(shù)據(jù)采集設(shè)備的發(fā)展已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步，但與國外在開發(fā)和應(yīng)用的深度和廣度而言，還有一定的距離，在一些現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的要求相對(duì)高的場合還是較
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