專利名稱：Usb交互接口數(shù)據(jù)采集電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)據(jù)采集電路，更特別涉及USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路。
背景技術(shù)：
隨著物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、軍用物聯(lián)網(wǎng)等產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，各種類型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的用量劇增，尤其是傳感器數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。傳感器隨著廠家不同，傳感器類型不同，測(cè)量范圍不同，接口類型也千差萬(wàn)別有的使用電壓輸出、有的使用串口輸出、有的使用電流輸出、有的使用SPI接口輸出、有的使用4-20mA接口輸出……這樣就給系統(tǒng)設(shè)計(jì)帶來(lái)了很多困難，也給系統(tǒng)移植帶來(lái)了很多困難。基于以上現(xiàn)狀，本發(fā)明利用一種通用接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路，適用于各種接口，并且將各種信號(hào)源統(tǒng)一為同一種USB識(shí)別的數(shù)據(jù)為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路，它包括USB交互接口，該USB交互接口具有第一輸入輸出端口和第二輸入輸出端口，所述第一輸入輸出端口用于與主機(jī)相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述第二輸入輸出端口與ARM Cortex 處理器相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述ARM Cortex處理器收集多路傳感器信號(hào)并將多路傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)傳送至USB交互接口的第二輸入輸出接口。優(yōu)選地，所述ARM Cortex處理器為ARM Cortex_M3，該ARM Cortex_M3處理器采用 LPC1768微控器。優(yōu)選地，ARM Cortex處理器與多路傳感器之間可采用ADC、CAN、USB接口。本發(fā)明現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于
1)使用單一處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)多種接口傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行接收和處理；
2)使用USBHID接口既實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)源采集頻率和采集精度等的控制。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的電路原理框圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例的USB交互接口電路。圖3是本發(fā)明實(shí)施例的ARM Cortex-M3處理器。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1-3之一對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍作出更為清楚明確的界定。
本發(fā)明的實(shí)施例中
如附圖1所示，一種USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路，它包括USB交互接口，該USB交互接口具有第一輸入輸出端口和第二輸入輸出端口，所述第一輸入輸出端口用于與主機(jī)相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述第二輸入輸出端口與ARM Cortex處理器相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述ARM Cortex處理器收集多路傳感器信號(hào)并將多路傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)傳送至USB交互接口的第二輸入輸出端口。所述ARM Cortex處理器為ARM Cortex_M3，該ARM Cortex_M3處理器采用LPC1768微控器。ARM Cortex處理器與多路傳感器之間可采用ADC、CAN、USB接口。如附圖2所示，USB交互接口的英文名為USB HID,是Human Interface Device的縮寫，由其名稱可以了解HID設(shè)備是直接與人交互的設(shè)備，例如鍵盤、鼠標(biāo)與游戲桿等。不過(guò)HID設(shè)備并不一定要有人機(jī)接口，只要符合HID類別規(guī)范的設(shè)備都是HID設(shè)備。交互接口主要有兩個(gè)作用
1)為整個(gè)電路模塊供電因USB接口第一腳VBUS可從主機(jī)取得+5V電壓，最大電流可達(dá)500mA。因本系統(tǒng)ARM Cortex-M3處理器及外圍電路工作電流較小，大部分電流可供外部各種數(shù)據(jù)源使用，可滿足設(shè)計(jì)需求。)實(shí)現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信?？蓪⒔?jīng)過(guò)ARMCortex-M3處理器處理過(guò)的各種數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)，也可實(shí)現(xiàn)按用戶要求對(duì)采集頻率、采集精度等指令傳輸給處理器。該設(shè)計(jì)既實(shí)現(xiàn)了采集到的數(shù)據(jù)上傳，也實(shí)現(xiàn)了對(duì)采集頻率、采集精度等的控制，為上位機(jī)用戶實(shí)現(xiàn)交互式數(shù)據(jù)傳輸；同時(shí)USB為通用接口，無(wú)論在PC還是各種工控設(shè)備中幾乎都可以直接連接，這樣方便用戶更換不同類型的數(shù)據(jù)源節(jié)點(diǎn)。如附圖3所示，ARM CorteX-M3處理器及外圍電路主要實(shí)現(xiàn)與各類數(shù)據(jù)源通訊采集、處理、傳輸各類傳感器采集到的信號(hào)，并控制各類數(shù)據(jù)源采集頻率和精度、使能等功能。 ARM Cortex-M3 處理器采用 NXP 公司的 LPC1768，LPC1768 有 IIC、SSP/SPIU0 位多路 DAC、 12位多路ADC、CAN、USB等接口，可與多類接口傳感器直接連接并處理采集到的數(shù)據(jù)，這大大方便了傳感器后級(jí)信號(hào)處理和調(diào)理電路。Ql和Q2分別為32. 768KHZ和12MHZ的晶振，為處理器提供工作時(shí)鐘。處理器的1、2、3、4、5、17、100腳為處理器的JTAG接口，在本設(shè)計(jì)中主要用于處理器初始程序的下載和調(diào)試。為處理器供電的+3. 3V和VDDIO及為處理器ADC 功能提供電壓基準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓等信號(hào)均加合適容值的電容進(jìn)行濾波。上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.. 一種USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于它包括USB交互接口，該USB交互接口具有第一輸入輸出端口和第二輸入輸出端口，所述第一輸入輸出端口用于與主機(jī)相連以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述第二輸入輸出端口與ARM Cortex處理器相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述ARM Cortex處理器收集多路傳感器信號(hào)并將多路傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)傳送至USB交互接口的第二輸入輸出端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于所述ARMCortex 處理器為ARM Cortex-M3，該ARM Cortex_M3處理器采用LPC1768微控器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路，其特征在于ARMCortex處理器與多路傳感器之間可采用ADC、CAN、USB接口。
全文摘要
本發(fā)明公開一種USB交互接口數(shù)據(jù)采集電路，它包括USB交互接口，該USB交互接口具有第一輸入輸出端口和第二輸入輸出端口，所述第一輸入輸出端口與主機(jī)相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述第二輸入輸出端口與ARMCortex處理器相連實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，所述ARMCortex處理器收集多路傳感器信號(hào)并將多路傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)傳送至USB交互接口。本發(fā)明現(xiàn)對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于1)使用單一處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)多種接口傳感器采集的信號(hào)進(jìn)行接收和處理；2)使用USBHID接口既實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集，又實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)源采集頻率和采集精度等的控制。
文檔編號(hào)G06F13/40GK102364453SQ201110319979
公開日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者張勇, 徐姍姍 申請(qǐng)人:中國(guó)兵器工業(yè)集團(tuán)第二一四研究所蘇州研發(fā)中心