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用USB接口的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使用簡(jiǎn)單方便，無需外接電源，還可以利用PC機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算能力處理數(shù)據(jù)。這類系統(tǒng)一般都要用單片機(jī)做接口控制，對(duì)于不會(huì)使用單片機(jī)的人是個(gè)難題。這里介紹一個(gè)不用單片機(jī)的USB數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，只要會(huì)用VB編程就可以實(shí)現(xiàn)。 一、系統(tǒng)的硬件 構(gòu)成本系統(tǒng)的電原理如上圖，CH371是USB接口芯片，MAX197多路AD轉(zhuǎn)換器做數(shù)據(jù)采集，電腦對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 CH371是南京沁恒電子出品的一種簡(jiǎn)單易用的USB接口芯片，它包括芯片本身和計(jì)算機(jī)端的通用驅(qū)動(dòng)程序。CH371以硬件邏輯實(shí)現(xiàn)了USB通信協(xié)議傳輸控制的整個(gè)過程，通用驅(qū)動(dòng)程序通過軟件向計(jì)算機(jī)應(yīng)用層提供設(shè)備級(jí)接口，因此用戶不必考慮USB通信協(xié)議、固件程序、驅(qū)動(dòng)程序、底層數(shù)據(jù)傳輸過程等，就可以設(shè)計(jì)出各種USB接口設(shè)備。 CH371有多種工作方式，除了數(shù)據(jù)傳輸方式外，它還可以工作在一種主控方式，即使沒有連結(jié)單片機(jī)、DSP等控制器，也可以輸出控制信號(hào)和輸入數(shù)據(jù)。CH371的D7"D0、A3"A0都是雙向引腳，它們可以被分為兩組，分別設(shè)置用于輸入或輸出。把CH371的A3"A0與MAX197的CS、WR、RD、HBEN四根輸入控制線相連，把D7"D0和MAX197的并行數(shù)據(jù)端口相連，就可以通過軟件直接控制MAX197的工作。 MAX197是MAXIM推出的12位AD轉(zhuǎn)換器，單5伏供電，內(nèi)置4.096伏電壓基準(zhǔn)，外圍電路很簡(jiǎn)單，僅需外接幾只電容就可以工作。MAX197有內(nèi)外兩種時(shí)鐘和采樣模式，模擬輸入量程和極性可選，有0"5伏、0"10伏、±5伏、±10伏四種。有8個(gè)模擬輸入通道。所有這些都可以通過軟件來選擇，即向MAX197寫入一個(gè)字節(jié)的控制字來實(shí)現(xiàn)，控制字的各位功能見下表： 位 PD1 PD0 ACQMOD RNG BIP A2 A1 A0 功能 內(nèi)外時(shí)鐘和電源管理模式 內(nèi)外控制采樣模式 模擬信號(hào)量程 模擬信號(hào)極性 模擬輸入通道選擇 二、系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 1. CH371計(jì)算機(jī)端的軟件接口 CH371在計(jì)算機(jī)端提供了三個(gè)層次的軟件接口，最高層是應(yīng)用層接口。應(yīng)用層接口是由CH371動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL提供的面向功能應(yīng)用的API函數(shù)。每個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)一個(gè)具體的功能，并用簡(jiǎn)便易用的API參數(shù)代替設(shè)備級(jí)接口中所要求的數(shù)據(jù)格式，所有API在調(diào)用后都有操作狀態(tài)返回，用戶只要選擇特定的API函數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)所需的功能。 CH371動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL提供的的API函數(shù)包括設(shè)備管理、數(shù)據(jù)傳輸、中斷查詢、I2C操作和直接控制等幾類，我們這里要用的是兩個(gè)直接控制函數(shù)。 CH371GetStatus(ByVal iIndex As Long, ByVal iStatus As Long,ByRef iDataReg As Long)As Boolean 它的功能是通過CH371直接輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)，其中iIndex指定CH37設(shè)備序號(hào)，iStatus指向一個(gè)雙字單元，用于保存狀態(tài)數(shù)據(jù)。Bit7"Bit0對(duì)應(yīng)CH371的D7"D0引腳。IDataReg指向一個(gè)雙字單元，用于保存數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)。 CH371SetControl(ByVal iIndex As Long, ByVal iCtrData As Byte, ByVal iCtrlAddr As Byte,ByVal iData0e As Boolean, ByVal iAddr0e As Boolean)As Boolean 它的功能是通過CH371直接輸出控制信號(hào)。ICtrData是準(zhǔn)備寫入D7"D0數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù), iCtrlAddr是準(zhǔn)備寫入A3"A0數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù), 它們都必須在輸出使能時(shí)才可以輸出數(shù)據(jù)。iData0e控制D7"D0輸出使能，1輸出、0輸入。iAddr0e控制A3"A0輸出使能，1輸出、0輸入。 2. VB應(yīng)用程序應(yīng)用程序是用VB編寫的，它的核心就是調(diào)用上述兩個(gè)API函數(shù)，通過CH371的D7"D0和A3"A0向MAX197寫入控制字，啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后讀出轉(zhuǎn)換結(jié)果。VB要使用CH371動(dòng)態(tài)鏈接庫中的API函數(shù)，首先要用Declare語句在全局模塊的代碼段聲明這些函數(shù)，CH371芯片廠商在其提供的VB DEMO中，有兩個(gè)MODULE已經(jīng)包含了CH371所有的API函數(shù)，用戶只需要在自己的工程項(xiàng)目中將其加入即可。通過這兩個(gè)函數(shù)調(diào)用，向MAX197寫入控制字，設(shè)定模數(shù)轉(zhuǎn)換器的工作方式、選擇輸入通道、啟動(dòng)模數(shù)轉(zhuǎn)換，最后讀入轉(zhuǎn)換結(jié)果，存入電腦，再做進(jìn)一步處理。 |
