基于单片机的USB数据采集系统-邓文拔答辩讲义

"这篇资源是关于一个毕业设计项目，作者邓文拔，指导老师刘喜英，属于13级电信1班。项目主要是基于单片机的U盘数据存储系统，利用CH375模块与单片机交互，实现对U盘的读写操作，用于工业现场的数据采集和传输。系统支持FAT32、FAT16和FAT12文件系统，最大可支持100GB的U盘。硬件设计包括单片机最小系统、CH375模块、电源稳压模块、串口通信、A/D采集和按键输入模块。" 知识点详解： 1. **单片机技术**：项目基于单片机技术，通过单片机作为主机系统来控制和支持USB总线协议的U盘读写芯片或模块，实现了数据采集和传输功能。 2. **USB总线技术**：USB（Universal Serial Bus）总线技术为数据传输提供了高速、便捷的通道，使得数据采集和控制在工业现场变得更加简单和灵活。 3. **CH375模块**：CH375是一个USB-HOST硬件接口芯片，内置固件程序，能够支持FAT32、FAT16和FAT12文件系统，最大可支持100GB的U盘。它提供了C语言子程序库，包含文件级操作的API，方便单片机进行文件操作。 4. **数据存储系统**：系统设计目标是将U盘的大容量存储功能扩展到单片机系统中，便于在室外进行大量数据的采集和存储。 5. **硬件设计**：硬件部分包括单片机最小系统（如MCU、振荡复位电路、稳压电源模块等），其中稳压模块提供所需电压，时钟晶振为12MHz。此外，还有A/D采集模块用于将模拟信号转换为数字信号，以及串口通信和按键输入模块，用于用户交互和数据传输。 6. **软件设计**：单片机程序主要处理FAT文件系统层，利用CH375提供的文件级接口API进行操作，如读写文件、创建文件等。 7. **性能指标**：系统支持的最大读写U盘长度为35字节，串口通讯波特率为4800bps，可采集电压范围为0.0~10.0V，步进精度为0.1V，每个文件记录数据的最大限制为61440字节。 8. **市场价值**：这样的系统设计对于需要在现场进行大量数据采集和快速传输的工业应用具有较高的市场价值，例如环境监测、设备维护等领域。 9. **文件系统兼容性**：CH375的文件级子程序库支持FAT32、FAT16和FAT12文件系统，这使得该系统能够适应不同类型的U盘，提高了通用性。 10. **PCB设计**：项目中还包括了硬件的PCB（印制电路板）设计，确保所有组件的有效连接和稳定运行。 这个项目展示了如何利用单片机技术与USB接口相结合，开发一个便携式的数据采集系统，它不仅具备数据存储能力，还能适应各种现场条件，体现了嵌入式系统在实际应用中的强大功能。