基于USB接口的数据采集系统的设计.pdf

硕士学位论文安徽理工大学。￡答辩委员会主席:翌堡旌计篡机应用技术论文答辩日期:小动年占月∥日基于涌诘氖莶杉低车纳杓专业名称:研究方向:邀扭测揎昱丞登熬握导师单位:童邀堡工盔堂电氢丕安徽理工大学研究生处作者姓名:曹珍贯导师姓名:年』:鲤中图分类号:工￡学科分类号:论文编号:密级:垒五
要摘本课题主要针对涌诘脑冻淌莶杉低车纳杓啤2捎胾—涌弥补了单独采用芟呋虻ザ啦捎肦、芟叩氖莶杉低车娜钡悖实现了高速、低成本、远距离、易扩展、可即插即拔的数据传输。该系统主要包含两个部分:籙接口和远端数据采集单元。其中籾转换接口部分对庵盅杆俜⒄沟母咚偻馍枳芟叩母靼姹拘楹吞系结构做了深入研究,、固件编程,在采用幕∩希辛松衔换τ萌砑谋喑及调试,实现了拇浔曜迹涣硗舛栽抖耸莶杉ピ5姆桨附辛朔治龊叙述,该方案利用高速疍转换将模拟量转换成数字量,送入缓存器,提高数据采集速度,同时,利用定时器提供同步触发脉冲,一方面作为疍的触发信号,另一方面送计数器,为缓存器提供右侧地址,使疍转换和数据写入达到同步。在该方案的基础上,进行了硬件设计和软件编程。本课题通过上下位机数据传送实验验证了数据传输的正确性和可靠性。随着际醯某墒欤颐墙ɡ纯梢源庸碳⒅骰蛈协议三方面入手,进一步提高数据的传输速率。钩湫镺协议还支持点对点的传输,使该系统发展前景更为广阔。关键词:猂接口;数据采集;摘要
髓瓵:曲如孤数字、猵鄅—/量安徽理工大学硕士学位论文—猻.—:籙籙,,“,—.;—籌—瑃、..—,“,/’,丘.,:猂
锄张辎听学位论文作者签名:嘞喷日期:遂年兰月』日学位论文作者签名:建趋疆签字日期:娜萨彳月/独创性声明学位论文版权使用授权书签字日期:凶‘年钥,本学位论文作者完全了解塞徽堡王太堂有保留、使用学位单位属于窒徽理至太堂。学校有权保留并向国家有关部门或机本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得塞邀翌王太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ
引言在工业生产和科学技术研究的各行业中,常常利用或工控机对各种数据进行采集。这其中有很多地方需要对各种数据进行采集,如液位、温度、压力、频率等。现在常用的采集方式是采用数据采集卡,或采用的总线式数据采集系统。目前的各种数据采集方式都存在着不足之处,特别是对于远程数据采集系统而言。芟叽渌俣冉下揖嗬虢隙蹋皇屎嫌谠冻淌荽洌籖总线传送距离较远,但不支持即插即拔,虽然传输速度相对较快,要将数据送入上位机还需要转成腿肷衔换仕俣冉下理想的远程数据采集系统是一种采集速度及传输速度较快,传输距离较远,与上位机的数据交换速度较快且易于扩展的系统。在现有的条件下,用线传输可以使传输距离最远达到】俣/,最大速率达到/因此芟呖山饩龃渚嗬胗氪渌俣鹊奈侍狻T谟肷衔换惺萁换凰度是目前需要解决的主要难题。通用串行总线且恢帧篎在迅速发展的高速外设总线。它具有较高的数据传送速率甇支持最高速率达;在发送数据时支持数据侦错和纠错功能,增强了数据传输的可靠性;支持即插即用,实现智能化接口,支持热插拔,易于使用。但芟叽嬖谧糯渚嗬虢隙痰娜钡悖钤毒嗬氩怀米。根据芟吆蚒总线的特点,将两者结合在一起,取各自的长处,优势互补,便可实现一种基于涌诘摹⒃毒嗬搿⒏咚俣取⒁桌┱梗С旨床寮窗蔚数据采集系统。目前基于涌诘牟方隙啵渲邪ㄊ莶杉低骋猜叫鱿郑ǘ杂远程的数据采集系统还不多见。本课题所要做的工作就是设计一种基于涌的远程数据采集系统,使该系统具备远距离、高速度、即插即拔等优点。本课题从实现上来讲主要分为二部分:一是通信接口;二是远端数据采集单元。通信接口主要是指猂的转换接口,这其中要完成硬件电路的设计,固件编程、驱动程序及τ萌砑纳杓啤总线从发展至今,已是一种很成熟的总线协议,目前的最高版本为甇,最高速度为痵,本课题所设计的数据采集系统就是基于这一协议。远端数据采集单元是由单片机构成的一个集数据采集与通讯为一体的分站,主要完成数据的快速采集与处理,然后进行上传,
因此,为了提高数据的采集与传送速度,远端数据采集单元采用了单片机咚疍转换器捍嫫鞯慕峁埂该课题的主要目的是实现距离与速度并举、即插即拔的数据采集系统。随着榈牟欢铣墒欤