基于USB2.0的单片机数据采集系统设计

本篇文章主要探讨了基于单片机和USB接口的数据采集系统设计。在现代工业生产和科学研究中，传统的数据采集系统，如ISA、EISA或PCI插卡，由于安装复杂、受计算机硬件资源限制和扩展性差等问题，已经逐渐被USB技术所取代。USB以其自动识别、即插即用、灵活的传输速度和热插拔特性，成为了数据传输的新趋势。 文章中，作者重点介绍了使用Cypress公司的CY7C68013作为USB接口芯片的设计方案。CY7C68013支持USB 2.0协议，使得系统能够更好地与PC或其他设备通信。这个系统的核心组成部分包括主控单片机AT89C52，它负责控制A/D转换（如通过TI公司的TLC549 8位开关电容逐次逼近A/D转换器）、采集数据的上传以及响应主机的指令。AD780则提供了高精度的参考电压，为TLC549稳定工作提供保障。 硬件结构上，系统采用简单的连接方式，电源部分由主机的USB接口供应，而CY7C68013所需的+3.3V通过稳压芯片APlll7从+5V电源获得。TLC549作为A/D转换器，通过I/O时钟和芯片选择信号进行数据控制，并通过DATAOUT引脚输出转换结果，以便与微处理器或外围设备进行串行通信。 此外，系统设计允许用户通过主机应用程序灵活地设置采样间隔时间，采样数据可以直接传输到主机，用于实时显示和长期存储。这种设计极大地提高了数据采集的便捷性和效率，减少了传统系统的复杂性，符合现代工业和科研对于快速、易用和高效数据处理的需求。 本文详细描述了一种基于单片机和USB 2.0接口的数据采集系统，展示了如何利用这些先进技术来优化数据采集过程，提高系统的灵活性和实用性，适应了当前信息技术发展的潮流。