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摘要：随着现代工业领域对数据采集的要求越来越高，传统的以采用数据采集卡为主的方法由于传输速度慢、安装麻烦、抗干扰能力差等很多问题已难以适应如今数据采集的要求。通用串行总线USB 具有传输速度快、支持热插拔及传输线少等优点，因此将USB 应用于数据采集系统可以很好的解决传统数据采集系统的不足，具有广泛的应用价值。
本设计提出了一种基于USB转串口的数据采集系统的设计与实现方案，以USB转串口在温度采集系统中的应用为例，介绍了一台计算机与一台单片机是如何通过USB接口实现串行通信。在本设计中单片机采用STC89C52，USB转接芯片CH341；软件设计方面，PC机采用C语言编程，单片机方面用中断方式完成数据的接收和发送，程序开发采用C语言和Keil C语言。
关键字：PC机；单片机；USB；数据采集
PC and SCM realizing serial communication
via a USB
Abstract: With the demand of the development of modern industry for data acquisition becomes higher and higher, the traditional method of using the data acquisition card mainly due to the transmission speed slow, installation of trouble, anti-interference ability a lot of problems such as it has been difficult to adapt to the requirements of the data collection now. Universal serial bus USB has the transmission speed, support hot plug and less transmission line, etc., and will therefore USB applied in data acquisition system can be a very good solution to solve the deficiency of the traditional data acquisition system, which has broad application value.
This design is proposed based on USB turn serial data acquisition system design and implementation scheme to USB turn serial ports in the application of temperature acquisition system as an example, introduces how to use a computer and a single-chip microcomputer via the USB interface implementation serial communication. In this design microcontroller STC89C52, USB adapter chip CH341; Software design, PC machine adopts the C programming language used interrupt mode, microcontroller finish data sending and receiving, assemble language and Keil C used as the language of development program.
Key words: Personal Computer; MCU; USB;Date cllectting
目 录
1 背景与意义 1
1.1本课题研究的目的和背景 1
1.2 本课题研究的主要内容 2
2 串行通信与USB通信 3
2.1串口通信 3
2.1.1串口通信的概念 3
2.1.2同步通信和异步通信 3
2.1.3串行口的工作方式 3
2.2 USB通信 4
2.2.1 USB简介 4
2.2.2 USB的优点 4
2.2.3 USB的传输方式 5
3 方案比较与论证 6
3.1 设计任务与要求 6
3.1.1设计任务 6
3.1.2设计任务要求 6
3.2方案比较与论证 7
3.2.1 方案一 7
3.2.2 方案二 7
3.2.3 方案三 7
4 硬件电路设计 8
4.1 总体电路框图 8
4.2接口模块芯片选择 9
4.2.1 PC机同单片机通信存在的问题 9
4.2.2 USB接口同RS-232(DB-9)串口的比较 9
4.2.3 USB转接芯片的选择 10
4.3硬件设计 11
4.3.1硬件电路设计 11
4.3.2硬件驱动程序安装 12
4.4通信程序设计 13
4.4.1 PC机与USB通信程序设计界面 13
4.4.2单片机通信程序设计 15
5综合调试 17
5.1 USB通信模块调试 17
5.2 实物测试 19
6 总结 21
6.1 设计结论 21
6.2 心得体会 22
致 谢 23
参考文献 24
附录 25
附录A：源程序 25
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设计结论
串行通信端口在系统控制的范畴中一直占据着及其重要的地位，它不仅没有因为时代的进步而遭淘汰，反而在规格上越来越完善，应用也越来越广泛。作为一种基本而又灵活方便的通信方式，串口通信被广泛应用于PC与PC或者PC与单片机之间的数据交换以及其他工业控制与自动控制中。
随着单片机和微机技术的不断发展，由PC机和多台单片机构成的多机网络监控系统已成为单片机技术发展的一个方向。它结合了单片机在实时数据采集和微机对图形处理、显示的优点。同时,Windows环境下后台微机在数据库管理上具有明显的优势，二者结合，使得单片机的应用已不仅仅局限于传统意义上的自动监测或控制，而形成了向以网络为核心的分布式多点系统发展的趋势。
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