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用USB接口的數據采集系統，使用簡(jiǎn)單方便，無(wú)需外接電源，還可以利用PC機強大的運算能力處理數據。這類(lèi)系統一般都要用單片機做接口控制，對于不會(huì )使用單片機的人是個(gè)難題。這里介紹一個(gè)不用單片機的USB數據采集系統，只要會(huì )用VB編程就可以實(shí)現。 一、系統的硬件 構成本系統的電原理如上圖，CH371是USB接口芯片，MAX197多路AD轉換器做數據采集，電腦對采集的數據進(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算機端的通用驅動(dòng)程序。CH371以硬件邏輯實(shí)現了USB通信協(xié)議傳輸控制的整個(gè)過(guò)程，通用驅動(dòng)程序通過(guò)軟件向計算機應用層提供設備級接口，因此用戶(hù)不必考慮USB通信協(xié)議、固件程序、驅動(dòng)程序、底層數據傳輸過(guò)程等，就可以設計出各種USB接口設備。 CH371有多種工作方式，除了數據傳輸方式外，它還可以工作在一種主控方式，即使沒(méi)有連結單片機、DSP等控制器，也可以輸出控制信號和輸入數據。CH371的D7"D0、A3"A0都是雙向引腳，它們可以被分為兩組，分別設置用于輸入或輸出。把CH371的A3"A0與MAX197的CS、WR、RD、HBEN四根輸入控制線(xiàn)相連，把D7"D0和MAX197的并行數據端口相連，就可以通過(guò)軟件直接控制MAX197的工作。 MAX197是MAXIM推出的12位AD轉換器，單5伏供電，內置4.096伏電壓基準，外圍電路很簡(jiǎn)單，僅需外接幾只電容就可以工作。MAX197有內外兩種時(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(guò)軟件來(lái)選擇，即向MAX197寫(xiě)入一個(gè)字節的控制字來(lái)實(shí)現，控制字的各位功能見(jiàn)下表： 位 PD1 PD0 ACQMOD RNG BIP A2 A1 A0 功能 內外時(shí)鐘和電源管理模式 內外控制采樣模式 模擬信號量程 模擬信號極性 模擬輸入通道選擇 二、系統的軟件設計 1. CH371計算機端的軟件接口 CH371在計算機端提供了三個(gè)層次的軟件接口，最高層是應用層接口。應用層接口是由CH371動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL提供的面向功能應用的API函數。每個(gè)函數實(shí)現一個(gè)具體的功能，并用簡(jiǎn)便易用的API參數代替設備級接口中所要求的數據格式，所有API在調用后都有操作狀態(tài)返回，用戶(hù)只要選擇特定的API函數就可以實(shí)現所需的功能。 CH371動(dòng)態(tài)鏈接庫DLL提供的的API函數包括設備管理、數據傳輸、中斷查詢(xún)、I2C操作和直接控制等幾類(lèi)，我們這里要用的是兩個(gè)直接控制函數。 CH371GetStatus(ByVal iIndex As Long, ByVal iStatus As Long,ByRef iDataReg As Long)As Boolean 它的功能是通過(guò)CH371直接輸入數據和狀態(tài)，其中iIndex指定CH37設備序號，iStatus指向一個(gè)雙字單元，用于保存狀態(tài)數據。Bit7"Bit0對應CH371的D7"D0引腳。IDataReg指向一個(gè)雙字單元，用于保存數據寄存器的數據。 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(guò)CH371直接輸出控制信號。ICtrData是準備寫(xiě)入D7"D0數據寄存器的數據, iCtrlAddr是準備寫(xiě)入A3"A0數據寄存器的數據, 它們都必須在輸出使能時(shí)才可以輸出數據。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應用程序應用程序是用VB編寫(xiě)的，它的核心就是調用上述兩個(gè)API函數，通過(guò)CH371的D7"D0和A3"A0向MAX197寫(xiě)入控制字，啟動(dòng)模數轉換，最后讀出轉換結果。VB要使用CH371動(dòng)態(tài)鏈接庫中的API函數，首先要用Declare語(yǔ)句在全局模塊的代碼段聲明這些函數，CH371芯片廠(chǎng)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，用戶(hù)只需要在自己的工程項目中將其加入即可。通過(guò)這兩個(gè)函數調用，向MAX197寫(xiě)入控制字，設定模數轉換器的工作方式、選擇輸入通道、啟動(dòng)模數轉換，最后讀入轉換結果，存入電腦，再做進(jìn)一步處理。 |
