專利名稱：Usb型串行口通信實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，特別是一種USB型串行口通信實(shí)驗(yàn)儀。
背景技術(shù)：
串行通信在自動(dòng)化控制、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中得到了非常廣泛的應(yīng)用，是大專院校計(jì)算 機(jī)、自動(dòng)化等專業(yè)的重要教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)中涉及上位機(jī)通信程序設(shè)計(jì)、調(diào)試時(shí)， 一般采用 自發(fā)自收的方法，難以仿真實(shí)際的應(yīng)用需要，調(diào)試也很不方便。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就是向?qū)嶒?yàn)者提供一個(gè)通過USB接口與PC機(jī)連接的實(shí)驗(yàn)裝置。該 裝置具有開放的通信協(xié)議，實(shí)驗(yàn)者只要根據(jù)該協(xié)議編寫上位機(jī)通信程序，即可與實(shí)驗(yàn)儀進(jìn) 行通信，實(shí)驗(yàn)儀根據(jù)PC機(jī)發(fā)來的命令，能將RAM中指定地址開始的數(shù)據(jù)塊上傳給PC機(jī)， 或?qū)C機(jī)下傳的數(shù)據(jù)塊寫入RAM指定地址開始的區(qū)域；為了便于觀察，LCD顯示器能 夠?qū)崟r(shí)地顯示來自PC機(jī)的命令或數(shù)據(jù)信息；通過鍵盤可對(duì)實(shí)驗(yàn)儀上RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行 瀏覽、編輯；實(shí)驗(yàn)儀可實(shí)時(shí)地將當(dāng)前的按鍵值、溫度或A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果上傳給PC機(jī)，使實(shí) 驗(yàn)結(jié)果更加明了、直觀，便于實(shí)驗(yàn)者判斷數(shù)據(jù)傳輸是否正確。
這種新型的串行口通信實(shí)驗(yàn)儀由單片機(jī)、USB總線接口電路、LCD顯示器、鍵盤、數(shù)字 溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路組成。單片機(jī)內(nèi)嵌1024字節(jié)的外部RAM，并具有在系統(tǒng)編程功能， 可方便地更新實(shí)驗(yàn)儀中的程序；USB總線接口電路將USB總線轉(zhuǎn)換成串行口與單片機(jī)相連， 同時(shí)獲取USB總線上的電源向?qū)嶒?yàn)儀供電；通過鍵盤可設(shè)置通信波特率，瀏覽或編輯外部 RAM中的數(shù)據(jù)，或者直接將所按鍵的鍵值傳送給PC機(jī)；通過溫度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換電路可將 當(dāng)前的溫度值或A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)送給PC機(jī)，便于實(shí)驗(yàn)者完成數(shù)據(jù)采集的實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于能實(shí)時(shí)地顯示來自PC機(jī)的數(shù)據(jù)或命令，也能將RAM中的數(shù)據(jù)、 按鍵的鍵值、當(dāng)前的溫度值或A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果發(fā)送給PC機(jī)，使上位機(jī)通信程序的調(diào)試變得非 常方便、直觀；實(shí)驗(yàn)儀通過USB接口與PC機(jī)相連，完成串行通信實(shí)驗(yàn)不再依賴傳統(tǒng)的RS232 接口；實(shí)驗(yàn)儀從USB總線上獲取5V電源，省去了外接電源，降低了實(shí)驗(yàn)儀的成本；具有在 系統(tǒng)編程功能，可方便地更新實(shí)驗(yàn)儀的程序，滿足不同的應(yīng)用需求。

圖l是本實(shí)用新型的組成框圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，USB型串行口通信實(shí)驗(yàn)儀由單片機(jī)、USB總線接口電路、數(shù)字溫度傳感 器、A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤電路、LCD顯示器組成。實(shí)驗(yàn)儀直接采用USB總線提供的5V電 源；單片機(jī)選用內(nèi)嵌1024字節(jié)的外部RAM、具有在系統(tǒng)編程功能的STC89C58RD+，配上 晶
3振電路和復(fù)位電路，晶振頻率為11.0592MHz; USB總線接口芯片選用CH341T，將USB 總線轉(zhuǎn)換成串行口與單片機(jī)相連，使用發(fā)光二極管指示USB設(shè)備的配置狀態(tài)；數(shù)字溫度傳 感器選用DS18B20，其數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的I/O 口線相連，并通過電阻與+5V電源連接；A/D 轉(zhuǎn)換選用SPI接口的8位串行A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC549; LCD顯示器采用字符型液晶顯示模塊 RT1602C，可顯示2行16列字符；16個(gè)按鍵組成4行8列的行列式鍵盤與單片機(jī)的I/O 口線相連。
權(quán)利要求1、一種USB型串行口通信實(shí)驗(yàn)儀，包括電路板以及安裝在電路板上的單片機(jī)、USB總線接口電路、LCD顯示器、鍵盤電路、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路，其特征在于實(shí)驗(yàn)儀通過USB接口與PC機(jī)連接，USB總線接口電路將USB總線轉(zhuǎn)換成串行口與單片機(jī)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB型串行口通信實(shí)驗(yàn)儀，其特征是單片機(jī)為STC89C58 RD+， USB總線轉(zhuǎn)串口控制芯片為CH341T，溫度傳感器為DS18B20，串行A/D轉(zhuǎn)換器為 TLC549，液晶顯示模塊為RT1602C。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器，特別是一種USB型串行口通信實(shí)驗(yàn)儀。實(shí)驗(yàn)儀由電路板以及安裝在電路板上的單片機(jī)、USB總線接口電路、LCD顯示器、鍵盤、數(shù)字溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換電路組成。實(shí)驗(yàn)儀直接從USB總線獲取電源，無需外接電源供電。USB接口電路將USB總線轉(zhuǎn)換成串行口與單片機(jī)相連。實(shí)驗(yàn)儀具有開放的通信協(xié)議，實(shí)驗(yàn)者只要根據(jù)協(xié)議編寫上位機(jī)通信程序，即可與實(shí)驗(yàn)儀進(jìn)行通信。實(shí)驗(yàn)儀能根據(jù)PC機(jī)發(fā)來的命令，將當(dāng)前的按鍵值、溫度、A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果或RAM中指定地址開始的數(shù)據(jù)塊上傳給PC機(jī)，或者將PC機(jī)下傳的數(shù)據(jù)塊寫入RAM指定地址開始的區(qū)域。為了便于觀察，實(shí)驗(yàn)儀能夠?qū)崟r(shí)地顯示來自PC機(jī)的命令或數(shù)據(jù)信息，通過鍵盤、LCD顯示器能夠?qū)?shí)驗(yàn)儀上RAM中的數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽、編輯，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加明了、直觀，便于實(shí)驗(yàn)者判斷數(shù)據(jù)傳輸是否正確。有利于實(shí)驗(yàn)者學(xué)習(xí)串行口通信技術(shù)，提高編程技巧。
文檔編號(hào)G09B23/18GK201340680SQ20082011958
公開日2009年11月4日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者平 居, 錢馳波, 黃維翼 申請(qǐng)人:黃維翼