基于avrusb接口的温度测量系统下位机设计

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1、于AVRUSB接口的温度测量系统下位机设计第10卷第11期2008年11月避赫参Vol.lONo.llNOV.20o9基于AVRUSB接口的温度测量系统下位机设计剥，福文（鲁东大学物理与电子工程学院，山东烟台264025）摘要:给岀了利用ATMEGA8并通过USB通信端口与计算机进行连接以实现对温度的监控与显示的系统下位机设计方案，同〜Iff,I用AVRUSB实现了kLUSB.本系统软件代码短小简洁,功能强大•具有较高的稳定性和性价比.关键字:AVRUSB;ADC;ATMEGA&PTIOO;温度测量;下位机0引言近年来，随着集成电路以及芯片制造技术的不断发展,不同的USB通信芯片

2、不断涌现.目前典型的USB通信芯片有CH375,PDIUSBD12等，这些器件的特点是功能较为强大，但价格较高，很难在中低价位的产品开发中使用.而AVRUSB技术则是利用高性能的8位RISC架构的AVR单片机的10口来模拟USB的通信端口,并由软件来实现USB通信协议.以将普通的AVR单片机模拟成个USB低速设备，从而实现AVR单片机与计算机Z间的通信和控制.尽管这种方式只能实现低速传输，但对常用数据量不是十分巨人的系统而言，它已经足够使用了，且其速度远远高于传统的串口传输速度.因而在产品开发中具有广阔的应用前景.本文便是利用AVRUSB技术來实现对温度的测量和显示功能.1系统下

3、位机软件流程下位机软件设计及其实现可基于WINAVR编程环境，代码则可利用C语言实现.AVR单片机主要完成两个功能:温度测量和数据传送.温度测量主要是对电压信号进行采样,以确定温度的离散数值•传送数据则是将测量的数据通过AVR所模拟的USB端口传至PC端，以便PC端进行数据收稿日期:2008—07—10图2下位机程序流程图的显示和处理.其主要流程如图1所示.2软件功能的实现2.1温度数据的采集ATmegaS内含一个10位逐次逼近型ADC.该ADC可与一个8通道的模拟多路复用器连接，以对来自端口C的8路单端输入电压进行采样•单端电压输入以OVfGND)为基ffi.AD转换的时序图如

4、图2所不.对于连续AD数据采集.可采用查询法和中断法，该程序屮采用的是屮断法，即一次AD转换结束后便产生中断•设计时可利用如下函数对电压数值进行采集：首先定义全局变量Value.储存所测量到的温度数值,并将该值作为USB端口的发送数值.voidadc—init(void);//对ADC模数转换有关的寄存器进行配置{www.ecda.cn2008.il电手元器件主嗣59第1O卷第11期2008年11月电子元嚣件主用ElectronicComponent&DeviceApplicationsVoL10No.llNOV.20o8OneConversionNextConversi

5、onCycleN一}I}IsIIsU,JsILIttIt:I13[lJzJsADCClockADSCADADCHADCL卜一{I_111IIf?f???I},tfffiff}7fff}?f79}fff}fffff?fff?ffflfff}fl}fffM{BofResultIII一sample&Holdc—ionco唧let.—MUXandREFSUpdate…以一Update图2ADC数据转换时序图ADCSR=OxOO;//ADC停止工作号，每个代号都是一个双字节的整数.PID和VIDADMUX:OxOO;//选择0号通道不能随意设置，它是由USB标准协会进行分配的ACS

6、R:Ox80;(0xl6C0,0x05DC),并在用户配置文件中要遵循ADCSR=0xC9:/,启动ADC低位在前高位在后的原则.123USB数据传输的接口函数SIGNAL(SIG-ADC)//中断采样程序，将转换结果保存至全局变量Value中{Value=ADCL;//要先读低8位Valuel=(int)ADCH<<8;〃后读高字节1通过该AD转换即可得到所对应的温度数值.2.2USB数据传输为了利用ATMEGA8模拟”软USB二应在WINAVR将AVRUSB的文件配置文件夹USBDRV放置在源文件目录下，在该目录下，编程中所需要的文件如表1所列.裹1文件名称及功能

7、文件名功能usbconfig.h用户配置文件iarcompat.h为兼容IAR编译器而定义的去uBbdh.husb驱动接口文件的头文件usbdrv.cusb驱动接口文件usbdrvasm.Sgm为兼容IAR编译器而使用的底层接E1函数文件的别名usbdrvat.n.S汇编语言编写的底层接口函数该设计只Musbconfig-h的内容进行配置，便可减小代码量.其主要参数配置如表2所列.般情况下•每种USB设备都有一个PID和VID.其中VID是生产商的代号,PID是产品的代60电手元