基于USB数据采集系统设计说明.doc

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1、基于USB的数据采集系统设计摘要：本文针对高速数据采集器的需要，设计了基于USB的数据采集器。设计工作包括硬件设计和软件设计两部分，硬件部分本系统选用了ATMEL公司的单片机AT89C5131作为微控制器，负责接收由A/D转换得到的数字量数据，并通过其置的USB控制器实现单片机和PC机之间的USB数据通信。AT89C5131是ATMEL公司推出一款新型带有USB微控制器的芯片。有较快的处理速度和较大的存储容量,有在系统可编程的功能,是USB接口设计的理想选择。关键词：数据采集，USB，A/D，AT89C5131，Abstract:Inthispaper,

2、theneedforhigh-speeddataacquisitionsystemdesignedUSB-baseddataacquisition.Design,includinghardwaredesignandsoftwaredesignintwoparts,hardwarepartsofthesystemselectedastheATMELCorporationAT89C5131microcontrollermicrocontrollertoreceivetheA/Dconversionbythedigitaldata,andthroughitsb

3、uilt-inUSBControllerBetweenthemicrocontrollerandPC,USBdatacommunication.ATMELAT89C5131isanewcompanylaunchedwithaUSBmicro-controllerchip.Afasterprocessingspeedandlargestoragecapacity,thereisin-systemprogrammablefunctions,isidealforUSBinterfacedesign.Keywords:dataacquisition，USB，A/

4、D,AT89C51,LED目录1前言……………………………………………………………………………………………12整体方案设计…………………………………………………………………………………22.1方案比较…………………………………………………………………………………22.2方案选择…………………………………………………………………………………33单元模块设计…………………………………………………………………………………33.1元器件选择………………………………………………………………………………33.2特殊元器件介绍………………………………………………………

5、…………………33.2.1AT89C5131介绍……………………………………………………………………33.2.2ADC0809介绍………………………………………………………………………43.3单元模块功能介绍………………………………………………………………………53.3.1AT89C5131USB接口电路……………………………………………………………53.3.2A/D转换接口电路……………………………………………………………………63.3.3外接存储器接口电路………………………………………………………………93.3.4系统外围电路模块…………………………

6、………………………………………114软件设计………………………………………………………………………………………114.1固件程序设计…………………………………………………………………………114.2USB设备驱动程序设计………………………………………………………………135结论……………………………………………………………………………………………14参考文献………………………………………………………………………………………15附录1：电路总图………………………………………………………………………………161前言现代工业生产领域和科学研究中往往都需要采集数

7、据，并对采集到的数据进行分析和处理。随着科技的发展特别是计算机技术的逐渐成熟，数据采集器的应用已经非常广泛，同时对于数据采集的要求也越来越高，特别是在一些高实时性要求（如动态图像数据实时传输）的场合，往往需要进行高速数据采集才能保证数据传输的准确性。在数据采集系统得到广泛运用多采用RS232接口，它不适合于便携式应用场合。USB（通用串行总线，UniversalSerialBus）近年来开始在计算机外设中得到普及，并逐渐成为计算机标准外设，它的出现使传统数据采集的问题可以得到很好的解决。相对于传统的串行、并行接口，USB的优势在于：即插即用，支持热插拔；

8、传输速度快，USB2.0提供最高达480Mbps的传输率；最多可连接127个设备