基于USB的数据采集系统的研究与设计毕业论文.doc

【基于USB的数据采集系统的研究与设计】 数据采集系统在当今的工业生产和科研领域扮演着至关重要的角色，它能够实时地获取、转换并处理各种物理信号，如温度、压力、声音等，为自动化控制和数据分析提供基础。随着技术的发展，USB（通用串行总线）作为一种高速、易扩展、便于使用的接口标准，逐渐取代了传统的ISA、PCI和RS-232等总线，成为数据采集系统的新选择。 本论文主要探讨了一种基于USB总线的数据采集系统的设计方法。USB接口的优势在于其高传输速率，可以满足快速数据采集的需求，同时支持“即插即用”和“热插拔”，使得设备的安装和维护更为简便。此外，USB接口不占用主板的扩展插槽，有利于构建紧凑型的计算机系统。 在硬件设计方面，论文重点阐述了以AT89C52单片机和CH372 USB接口芯片为核心的系统架构。AT89C52是一款低功耗、高性能的8位微控制器，具备丰富的I/O端口，适合用于数据采集和控制。而CH372作为USB接口芯片，能实现USB与微控制器之间的通信，是构建USB数据采集系统的关键组件。同时，论文提到了与之相关的TLC549（模数转换器ADC）和TLC5620（数模转换器DAC），它们分别负责将模拟信号转换为数字信号，以及将数字信号还原为模拟信号，确保了数据采集的完整性和准确性。 硬件设计中，接口电路的设计是核心环节，需解决CH372、TLC549和TLC5620与AT89C52之间的通信问题，确保数据的准确传输。电路原理图的给出，有助于读者理解整个系统的连接方式和工作原理。 软件设计部分，USB设备固件程序是数据采集设备的核心软件，它定义了设备的行为和响应。设备驱动程序是操作系统与硬件之间的桥梁，允许系统识别和操作USB设备。主机应用程序则是用户与数据采集系统交互的界面，它可以读取、存储和分析从设备获取的数据。 本论文的研究成果表明，基于USB的数据采集系统不仅在安装和使用上具有显著优势，而且功能全面，适应性强，能满足不同环境和应用的需求。这种系统在工业控制、视频电话、家庭影院等领域的应用前景广阔，具有很高的实用价值。 关键词：USB总线，数据采集，单片机 这篇毕业论文深入研究了USB接口在数据采集系统中的应用，从硬件设计到软件实现，为读者提供了一个完整的USB数据采集系统设计方案。通过这样的系统，可以有效提升数据采集的速度和效率，降低系统复杂性，适应现代工业和科研领域不断增长的需求。