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基于USB接口的數(shù)據(jù)采集與控制系統(tǒng)設(shè)計綜合

作者: 時間:2009-12-23 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/195565.htm

  利用ADuC845單片器件和CH341 器件構(gòu)成的與控制系統(tǒng)的框圖如圖1所示。ADuC845完成模擬量、開關(guān)量的輸入輸出、控制電壓和PWM控制信號輸出,CH341器件完成PC機與ADuC845的數(shù)據(jù)傳輸。


  ADuC845中的數(shù)據(jù)打包后經(jīng)器件傳送至PC機,利用 PC機的數(shù)據(jù)處理程序完成數(shù)據(jù)處理與分析,并將其顯示在所設(shè)計的系統(tǒng)界面上。同時,將控制命令通過USB傳送至ADuC845,實現(xiàn)對外圍設(shè)備的控制。

2 USB通信接口電路

  USB通信接口電路采用CH341器件,圖2為其電路。圖2中,P3是USB端口,USB總線包括一對5 V電源線和一對數(shù)據(jù)信號線。通常+5 V電源線是紅色,接地線是黑色,D+信號線是綠色,D-信號線是白色。USB總線提供的電源電流最大可達500 mA,CH341和低功耗的ADuC845直接使用USB總線提供的5 V電源。


  CH341的RXD引腳和TXD引腳分別與ADuC845的RxD引腳和TxD引腳相連,由于傳輸數(shù)據(jù)。晶體Y2、電容C13和C14用于時鐘振蕩電路。Y2的頻率是12 MHz,C13和C14是容量為15 pF的獨石或高頻瓷片電容。VD1為工作狀態(tài)指示燈,R3為其限流電阻。R4是0 Ω電阻(磁珠),它能實現(xiàn)濾波及保護。C12和C11是獨石或高頻瓷片電容,C12容量為1 000 pF~0.01μF,用于CH341內(nèi)部電源節(jié)點退耦,C11容量為O.1μF,用于外部電源退耦。

  設(shè)計印刷線路板PCB時,需注意是的:退耦電容C11和C12應盡量靠近CH341放置;使D+和D-信號線貼近平行布線,盡量在兩側(cè)提供地線或覆銅,以減少外界的信號干擾;盡量縮短XI和XO引腳相關(guān)信號線長度,為減少高頻時鐘對外界的干擾,可在相關(guān)元件周邊環(huán)繞地線或覆銅。


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