设计一个基于CH375通用USB总线接口芯片的传感器记录仪，用于实时数据存储，C8051F120单片机系统作为硬件平台，接口使用AD7705是一款16位高精度AD转换芯片，用于采集数据。感器具有良好的稳定性，高可靠性和卓越的性价比，并具有显着的推广和应用价值。[关键词] CH375; AD7705; C8051F120;数据采集，数据存储引言在工业生产和环境监测中，通常需要使用记录仪器来实时收集，监控和记录重要参数。统的记录器将数据存储在外部扩展存储器中，但受外部扩展存储器容量的限制，使用起来非常方便。作者设计和实施的高精度传感器记录仪可以在无人监督的传感器下连续收集数据，用于恶劣环境中的传感器，如自然灾害或人为危害，并将其存储在可移动的硬盘驱动器。用计算资源来分析和处理数据具有快速，便携和安全的数据收集的特征。系统的一般设计是从前传感器收集数据，来自传感器的模拟信号可以被放大和调节，以实现高精度采集。具有显示和时间间隔调整采集和实时数据，实时显示采集数据磁盘存储功能。统总体框图如图1所示。由六个模块组成：主控模块，电源模块，数据采集模块，时钟模块，键盘和显示模块，和存储模块。
1系统概述系统硬件设计主控模块设计主控电路设计采用C8051F120单片机最小系统，主要由外部时钟电路，复位电路，电路组成JTAG程序下载等选择多个I / O端口作为控制端口控制各种外部设备和数据的输出[1-2]。控制模块组件的电路如图2所示。储器模块设计系统采用CH375芯片存储数据，通用USB总线接口芯片，支持模式USB-HOST主机和USB-DEVICE / SLAVE [3-4]设备模式。
本地，恒温阀芯CH375具有8位数据总线和控制线以及读，写，片选中断和控制输出，可轻松连接到微控制器控制器系统总线。/ DSP / MCU / MPU。
USB主机模式下，CH375还提供串行通信模式，通过串行输入，串行输出和中断输出连接到MCU / DSP / MCU / MPU。部MCU可以根据相应的USB协议通过CH375与USB设备通信。CH375还包括专用于大容量存储设备的通信协议中的固件。部微控制器可以直接读取和写入常用的USB存储设备到扇区单元[5-6]。了保存MCU的I / O端口，系统选择串口模式。路CH375和C8051F接口在图3中所示的数据采集模块的设计的任务，主要是基于各种传感器，用于收集实际的模拟量，包括实际物理量和电压值或非标准电流。由传感器转换为标准电压或电流值输出。而，所收集的数据仍然模拟和不能被直接发送到MCU进行处理，但它也是一个AD转换到模拟量转换成数字量，以便由微型计算机进行处理单芯片。该系统选择的AD转换芯片是AD7705。
AD7705是A / d转换器的16位高速和模拟器件公司直接从传感器接受低电平输入信号，并使用所述Σ-Δ转换来生成串行数字输出的低消耗。技术实现了16位无损码性能，0.003％非线性。
AD7705具有两个全差分输入通道，可编程增益范围为1至128，三线串行接口，带模拟输入缓冲器。AD7705的工作电压为2.7~3V或4.75~25V。
功耗，3V时最大功耗为1mW，最大待机电流为8LA。AD7705还包括自动校准和系统校准选项，可消除器件本身或系统中的增益和失调误差[7]。AD7705采集电路的总体设计如图4所示。
4全球数据采集系统的软件设计CH375存储存储程序的系统设计MCU读写数据通过在库中文件级例程支持U盘FAT12文件系统，FAT16和FAT32中常用的CH375 U盘，和100GB U盘[8-9]的最大容量。过MCU将数据写入磁盘U的过程如图5所示。磁盘U读取数据的程序流程如图6所示。5写入数据的流程图USB闪存驱动器图6用于从AD7705 USB闪存驱动器读取数据的流程图设计数据采集程序AD7705可以直接与MCU连接。用的数据线是选择芯片CS，串行时钟输入SCLK，指令或数据输入DIN和输出输出转换DOUT。当DRDY状态信号指示输出数据寄存器中的数据准备就绪时，MCU才能读取转换结果。
设计使用SPI模拟协议与AD7705进行通信。位AD7705后，收集并转换测得的电压值，然后DRDY引脚从高电平变为低电平，触发单片机的中断1。入中断程序1以读取AD7705数据寄存器中的值。AD7705的初始化功能如下：测试本系统使用时钟同步设置和显示当前时间。统测试通过AD7705芯片通过采集电压值将模拟电压信号转换为16位数据信号，并通过串行通信将其发送到单片机，计算出的值。过处理收集电压并通过LCD1602液晶显示。USB闪存驱动器连接到系统时，系统会初始化USB闪存驱动器。始化后，将在USB闪存驱动器上创建一个名为MY_ADC.TXT的新文件并打开。果该文件已在USB闪存驱动器上，则直接打开该文件。开时更改此文件的修改时间。统可以定期将此文件中的当前时间和电压值存储在USB闪存盘上。验结果示于图7和图8所示。7文件MY_ADC.TXT成功建立U盘存储结果的图8中总结本文详述了软件开发和硬件的体系结构和实现新型传感器记录仪，通过在工业领域的应用，证明了软件和硬件设计的合理性。度。于实现了大容量便携式存储数据，特别是在恶劣环境下的某些工业环境中，传感器记录器具有很高的应用价值。
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