基于USB通信的多功能智能插座

4．2 RS－485和USB轉(zhuǎn)換卡的原理與硬件電路圖

圖2 應(yīng)用程序主框圖

4．2．1 轉(zhuǎn)換卡的工作原理

　　在采集現(xiàn)場,數(shù)據(jù)采集設(shè)備將采集的數(shù)據(jù)利用485總線進(jìn)行傳輸。在主機(jī)端,利用轉(zhuǎn)換卡接收來自485總線的數(shù)據(jù)并通過USB接口傳送至PC進(jìn)行分析處理。而主機(jī)向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的過程正好相反,主機(jī)向USB口發(fā)送數(shù)據(jù),通過485～USB轉(zhuǎn)換卡轉(zhuǎn)換為485協(xié)議向遠(yuǎn)端輸送。轉(zhuǎn)換卡的主要功能是完成信號電平轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。RS－485和USB電平的轉(zhuǎn)換主要依靠硬件,通過各自的接口芯片將信號轉(zhuǎn)換為TTL電平。數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換則主要是軟件方面的工作, MCU讀到某一個接口的數(shù)據(jù),然后按照另一個接口協(xié)議中對數(shù)據(jù)幀的要求進(jìn)行打包。設(shè)計(jì)的核心是通過MCU協(xié)調(diào)兩個接口的數(shù)據(jù)收發(fā),由于相當(dāng)部分的工作已經(jīng)由各個接口電路完成,所以設(shè)計(jì)工作量大為減少。

4．2．2 轉(zhuǎn)換卡硬件電路

　　硬件部分主要是MCU與485和USB的接口電路設(shè)計(jì),如圖3所示。MCU采用普通8051,USB接口芯片為PDIUSBD12,485接口芯片為MAX485。

4．3 轉(zhuǎn)換卡軟件設(shè)計(jì)

　　軟件設(shè)計(jì)包括單片機(jī)軟件(固件)設(shè)計(jì)和主機(jī)部分軟件設(shè)計(jì)。單片機(jī)軟件使用偉福公司提供的WAVE仿真軟件開發(fā),并通過其仿真器進(jìn)行在線調(diào)試。主機(jī)部分軟件又包括驅(qū)動程序和應(yīng)用程序兩部分,分別使用DDK和VC6.0生成。

圖3 USB接口轉(zhuǎn)換卡電路圖

5．結(jié)束語

　　對于該智能監(jiān)測插座的研究目前仍然處于理論的設(shè)想與設(shè)計(jì)過程中，要做出產(chǎn)品來，仍然有很長的路要走，需要更多的人投入更多的精力。尤其是利用USB通信這一塊，USB驅(qū)動程序的編寫是個難點(diǎn)。隨著技術(shù)的不斷更新、完善和發(fā)展，相信該多功能插座的實(shí)現(xiàn)會越來越容易。

參考文獻(xiàn):

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