USB 及其在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的開發(fā)與應(yīng)用

時間：2007-03-16 來源： 華中科技大學(xué) 作者：龔志勇

摘 要：水質(zhì)監(jiān)測和保護是一項關(guān)系到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和人民身體健康的大事，由多種參數(shù)測量構(gòu)成的水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)具有越來越重要的地位。目前，水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)除了測量準(zhǔn)確度和實時性更高以外，數(shù)據(jù)的通訊和存儲也非常重要。與傳統(tǒng)的串、并行通信相比，USB 總線技術(shù)是一項具有接口方便、支持熱拔插、易擴展和成本低等眾多優(yōu)點而獲得廣泛應(yīng)用的技術(shù)，本文提出了采用 USB 總線接口實現(xiàn)水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)通信的方案，該方案容易實現(xiàn)、性能優(yōu)良，具有廣泛的應(yīng)用前景。

    本文主要介紹了USB技術(shù)及其在水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)中的研究與應(yīng)用，首先介紹USB的特點和體系結(jié)構(gòu)，包括系統(tǒng)特征、總線協(xié)議、物理接口等等；接下來針對本文提出的USB水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)詳細介紹了USB設(shè)備的硬件和軟件開發(fā)的技術(shù)細節(jié)，包括電路設(shè)計、固件編程以及在驅(qū)動程序開發(fā)的一般方法；然后分析了水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)各參數(shù)的測量原理和要點, 并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了系統(tǒng)的硬件和軟件構(gòu)架。最后將USB作為通訊模塊引入設(shè)計中，詳細說明了本監(jiān)測系統(tǒng)下位單片機USB固件和測量程序的設(shè)計流程以及主機應(yīng)用程序的設(shè)計，并對全文作出總結(jié)。

    本文所提出的USB實現(xiàn)方案已成功應(yīng)用于水質(zhì)監(jiān)測實際系統(tǒng)中，并取得了滿意的效果。同時，文中介紹的方法為進一步的研究開發(fā)打下了基礎(chǔ)，也可應(yīng)用于更多的實際場合中。

關(guān)鍵詞：水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)；USB；固件編程；設(shè)備驅(qū)動程序；總線枚舉

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