基于A(yíng)VR USB接口的溫度測量系統下位機設計

0引言

近年來(lái)，隨著(zhù)集成電路以及芯片制造技術(shù)的不斷發(fā)展，不同的USB通信芯片不斷涌現，目前典型的USB通信芯片有CH375、PDIUSBD12等，這些器件的特點(diǎn)是功能較為強大，但價(jià)格較高，很難在中低價(jià)位的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中使用。而AVR USB技術(shù)則是利用高性能的8位RISC架構的AVR單片機的IO口來(lái)模擬USB的通信端口，并由軟件來(lái)實(shí)現USB通信協(xié)議，以將普通的AVR單片機模擬成一個(gè)USB低速設備，從而實(shí)現AVR單片機與計算機之間的通信和控制。盡管這種方式只能實(shí)現低速傳輸，但對常用數據量不是十分巨大的系統而言，它已經(jīng)足夠使用了，且其速度遠遠高于傳統的串口傳輸速度，因而在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中具有廣闊的應用前景。本文便是利用AVR USB技術(shù)來(lái)實(shí)現對溫度的測量和顯示功能。

1 系統下位機軟件流程

下位機軟件設計及其實(shí)現可基于WINAVR編程環(huán)境，代碼則可利用C語(yǔ)言實(shí)現。AVR單片機主要完成兩個(gè)功能：溫度測量和數據傳送。溫度測量主要是對電壓信號進(jìn)行采樣，以確定溫度的離散數值。傳送數據則是將測量的數據通過(guò)AVR所模擬的USB端口傳至PC端，以便PC端進(jìn)行數據的顯示和處理。其主要流程如圖1所示。

對于連續AD數據采集，可采用查詢(xún)法和中斷法，該程序中采用的是中斷法，即一次AD轉換結束后便產(chǎn)生中斷。設計時(shí)可利用如下函數對電壓數值進(jìn)行采集：
首先定義全局變量Value，儲存所測量到的溫度數值，并將該值作為USB端口的發(fā)送數值。

使用AVRUSB前，通常都要通過(guò)調用初始化函數usbInit ()來(lái)對USB端口進(jìn)行初始化，調用該函數之前，考慮到該程序可能由其他程序段跳轉而來(lái)，因此，初始化之前，一般要將USB端口進(jìn)行重新復位，復位只需要將D-和D+端口的電平拉低即可，利用如下語(yǔ)句便可實(shí)現上述功能：

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