基于雙模式USB接口的便攜式比色計設計

　引言：

　　目前市場(chǎng)上的光電比色計一般都是通過(guò) RS232串口與計算機通信，隨著(zhù)計算機技術(shù)的發(fā)展，這種接口實(shí)現已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足 PC與外部設備之間不斷提高的速度以及穩定性、易用性等要求，給用戶(hù)使用帶來(lái)了諸多不便。USB接口技術(shù)憑借其易用、穩定、可擴展等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越廣泛應用于 PC機外設和便攜式系統中，為滿(mǎn)足客戶(hù)要求，本文設計了一種基于 USB接口的比色計儀器。該儀器可以實(shí)現 USB主機和從機兩種功能，做主機時(shí)，能實(shí)現數據的快速采集及 U盤(pán)存儲；做從機時(shí)，能實(shí)現與計算機相連。

　　1.CH375簡(jiǎn)介CH375是一種 USB總線(xiàn)的通用接口芯片，支持 USB-HOST主機方式和 USB-DEVICE/SLAVE設備方式，兼容USB2.0，支持 USB的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸，能自動(dòng)檢測 USB設備的連接與斷開(kāi)，能提供設備連接和斷開(kāi)的事件通知。在本地端，CH375具有 8位數據總線(xiàn)和讀、寫(xiě)、片選控制線(xiàn)以及中斷輸出，可以方便地掛接到 DSP/MCU/MPU等控制器系統總線(xiàn)上。USB主機方式支持常用的 USB全速設備，外部單片機可以通過(guò) CH375按照相應的協(xié)議與 USB設備通訊。CH375支持 5V和 3.3V電源電壓和低功耗模式。

　　2.雙模式USB接口硬件電路設計

　　2.1 USB主從動(dòng)態(tài)切換電路的設計

　　為了實(shí)現設備應用的靈活性，本文設計的比色計儀器采用 USB總線(xiàn)供電和外接電池供電兩種方式。在默認方式下，儀器采用外接電池供電，作為 USB主機使用，通過(guò)讀寫(xiě)U盤(pán)，實(shí)現數據傳輸。在 USB總線(xiàn)供電方式下，儀器作為USB設備使用，直接與計算機連接。兩種模式的動(dòng)態(tài)切換電路如圖 1所示。

　　P1為從機 USB接口，P2為主機模式下讀寫(xiě) U盤(pán)接口。默認狀態(tài)下，儀器采用外接電池電源供電，SLAVE為低電平，為主機模式；P1口接計算機時(shí)，儀器采用 USB總線(xiàn)供電，SLAVE為高電平，單片機通過(guò)查詢(xún)控制使比色計儀器進(jìn)入設備模式。