一種基于STC15的U盤(pán)實(shí)時(shí)海量數據采集系統設計

第二是操作沁恒公司提供的FILE SYS文件系統庫，通過(guò)移植、裁減該文件系統庫，在U盤(pán)中創(chuàng )建一個(gè)EXCEL格式的文件ZYZ_ADC.XLS，這是系統軟件設計的核心所在。具體步驟是：首先單片機發(fā)送CMD_SET_USB_MODE命令設置CH376工作在主機模式下，然后調用FILE SYS文件系統庫中的CH376DiskConnect函數等待U盤(pán)連接，U盤(pán)可以由CH376自動(dòng)檢測并產(chǎn)生中斷通知，也可以由單片機定時(shí)發(fā)送命令檢測。U盤(pán)連接成功后，在進(jìn)行操作之前必須由單片機發(fā)送CMD_DISK_MOUNT進(jìn)行初始化，并檢測磁盤(pán)是否準備就緒，確認磁盤(pán)準備就緒后，調用文件系統庫函數CH376FileOpen，打開(kāi)磁盤(pán)中已經(jīng)創(chuàng )建好的文件，如果該文件不存在，則調用文件系統庫函數CH376FileCreate并在磁盤(pán)中創(chuàng )建一個(gè)新的文件，設定其參數為“/ZYZ_ADC.XLS”即完成了在U盤(pán)中創(chuàng )建了一個(gè)名為ZYZ_ADC.XLS的EXCEL格式文件。另外，文件創(chuàng )建成功后為方便向文件中添加數據，還需要將該文件移置到U盤(pán)中所有已有文件的末尾，可調用文件系統庫函數CH376ByteLocate，設定參數為0xFFFFFFFF即可移動(dòng)該文件至所有文件之后。以上一切準備就緒后就可以向文件中寫(xiě)入數據了，最后就是保存文件并更新文件長(cháng)度，涉及到的文件庫函數是CH376GetFileSize。在U盤(pán)中創(chuàng )建EXCEL文件的軟件流程圖如圖3所示。

第三是向已創(chuàng )建的EXCEL文件中寫(xiě)入A/D采集數據和時(shí)鐘芯片中的日期、時(shí)間信息。系統軟件是將EXCEL文件中的所有已采集的數據以字符形式存儲的，因此對于采集的電壓、日期、時(shí)間等二進(jìn)制數據要轉換成字符串形式。另外，EXCEL文件中的數據信息是以單元格的形式存儲的，即每一次采集的數據存儲在一個(gè)單元格中，因此在調用sprintf函數時(shí)，將采集的數據信息寫(xiě)入EXCEL文件時(shí)用“t”切換單元格，比如將采集的日期、時(shí)間、單元信息分別顯示在3個(gè)不同的單元格中的函數格式為：

2 系統測試結果

為了驗證上述系統能否完成將A/D采集來(lái)的海量數據信息存入U盤(pán)中創(chuàng )建的EXCEL文件中，選用了2 GB的金士頓U盤(pán)作為測試對象，系統上電后插上U盤(pán)，即可看到CH376模塊中USB讀寫(xiě)指示燈變亮并且U盤(pán)指示燈閃爍數下，這表明U盤(pán)讀寫(xiě)成功。然后，按下數據采集控制開(kāi)關(guān)，可以看到U盤(pán)指示燈開(kāi)始不停地閃爍，表示數據采集正在進(jìn)行中，通過(guò)串口調試軟件的打印窗口如圖4所示，可以清楚地看到文件創(chuàng )建成功，數據寫(xiě)入文件的詳細過(guò)程。

圖4中File size=1表示創(chuàng )建了一個(gè)新文件，其大小為1 K，下面即是不停地向文件中寫(xiě)入日期、時(shí)間、電壓等采集信息。待系統運行一段時(shí)間后取下U盤(pán)，將U盤(pán)重新插在PC上即可在U盤(pán)中發(fā)現一個(gè)新建的名為ZYZ_ADC.XLS的文件，打開(kāi)該文件，如圖5所示，可以看到系統采集到的日期、時(shí)間、電壓等采樣信息完整地存在于該文件中。

結語(yǔ)

本文提出的基于STC15系列單片機和CH376的實(shí)時(shí)海量數據采集系統設計方案中，由于CH376內置了文件系統，使單片機的操作更為方便，單片機只需要發(fā)送命令和數據就可以在U盤(pán)中創(chuàng )建文件、讀寫(xiě)數據。因此開(kāi)發(fā)人員用簡(jiǎn)便的方法就可以實(shí)現利用U盤(pán)存儲A/D轉換器采集來(lái)的海量數據，該方案設計簡(jiǎn)單而且數據存儲能力強大，能夠存儲海量數據，具有一定的實(shí)用價(jià)值。