STC单片机与CH341T构建的低成本USB数据采集系统

基于LabVIEW与USB接口的实时数据采集系统是一种创新的设计，旨在克服传统数据采集卡价格昂贵和安装不便的问题。该系统的核心思想是使用STC单片机作为前端的数据采集设备，结合CH341T芯片的USB转异步串口功能，实现低成本且便捷的数据传输。 1. 数据采集系统架构 - 工程中的数据采集系统通常依赖于PCI、PXI、USB、并口和串口的计算机，其中数据采集卡是常见的直接数据获取方式。然而，这种方案存在成本高和安装繁琐的局限性。 - 本文提出的解决方案采用STC12C5410AD单片机作为核心，它具备10位高速A/D转换器，可实现100kHz的转换速度。单片机通过电平变换电路接收模拟信号，并利用CH341T芯片的USB接口将其转化为串行数据，通过一条USB线直接发送至PC机。 2. 系统组成与工作原理 - 系统的结构包括数据采集模块（STC单片机和CH341T芯片），以及PC端的LabVIEW软件处理部分。数据采集过程中，模拟信号经过预处理后，通过A/D转换通道送入单片机，然后通过USB转串口功能发送给上位机（PC）。 3. 下位机系统设计 - 硬件设计主要围绕STC12C5410AD单片机和CH341T芯片展开。STC12C5410AD凭借其高性能和低功耗特性，能够满足实时数据采集的需求。CH341T作为USB转串口桥接器，负责数据的USB传输，使得整个系统的连接更为简洁。 - 特别地，为了处理双极性信号，系统采用高速运算放大器NE5532进行信号预处理，确保信号的完整性和准确性。 总结，这个实时数据采集系统通过STC单片机与CH341T芯片的组合，实现了低成本、易于安装的解决方案。其工作流程包括信号的采集、转换、通过USB接口传输，以及在LabVIEW平台上对数据的处理和分析。这种设计降低了硬件成本，提高了系统的灵活性和便携性，适用于对实时数据采集有需求但预算有限的工程应用场景。