基于AVR USB接口的溫度測量系統下位機設計
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0引言
本文引用地址：http://www.czjhyjcfj.com/article/173835.htm近年來，隨著集成電路以及芯片制造技術的不斷發展，不同的USB通信芯片不斷涌現，目前典型的USB通信芯片有CH375、PDIUSBD12等，這些器件的特點是功能較為強大，但價格較高，很難在中低價位的產品開發中使用。而AVR USB技術則是利用高性能的8位RISC架構的AVR單片機的IO口來模擬USB的通信端口，并由軟件來實現USB通信協議，以將普通的AVR單片機模擬成一個USB低速設備，從而實現AVR單片機與計算機之間的通信和控制。盡管這種方式只能實現低速傳輸，但對常用數據量不是十分巨大的系統而言，它已經足夠使用了，且其速度遠遠高于傳統的串口傳輸速度，因而在產品開發中具有廣闊的應用前景。本文便是利用AVR USB技術來實現對溫度的測量和顯示功能。
下位機軟件設計及其實現可基于WINAVR編程環境，代碼則可利用C語言實現。AVR單片機主要完成兩個功能：溫度測量和數據傳送。溫度測量主要是對電壓信號進行采樣，以確定溫度的離散數值。傳送數據則是將測量的數據通過AVR所模擬的USB端口傳至PC端，以便PC端進行數據的顯示和處理。其主要流程如圖1所示。
2軟件功能的實現
2.1溫度數據的采集
2.1溫度數據的采集
ATmega8內含一個10位逐次逼近型ADC。該ADC可與一個8通道的模擬多路復用器連接，以對來自端口C的8路單端輸入電壓進行采樣。單端電壓輸入以0 V(GND)為基準。AD轉換的時序圖如圖2所示。
對于連續AD數據采集，可采用查詢法和中斷法，該程序中采用的是中斷法，即一次AD轉換結束后便產生中斷。設計時可利用如下函數對電壓數值進行采集：
首先定義全局變量Value，儲存所測量到的溫度數值，并將該值作為USB端口的發送數值。
首先定義全局變量Value，儲存所測量到的溫度數值，并將該值作為USB端口的發送數值。
2.2 USB數據傳輸
為了利用ATMEGA8模擬軟USB，應在WINAVR將AVRUSB的文件配置文件夾USBDRV放置在源文件目錄下，在該目錄下，編程中所需要的文件如表1所列。
為了利用ATMEGA8模擬軟USB，應在WINAVR將AVRUSB的文件配置文件夾USBDRV放置在源文件目錄下，在該目錄下，編程中所需要的文件如表1所列。
該設計只要對usbconfig.h的內容進行配置，便可減小代碼量。其主要參數配置如表2所列。
一般情況下，每種USB設備都有一個PID和VID。其中VID是生產商的代號，PID是產品的代號，每個代號都是一個雙字節的整數。PID和VID不能隨意設置，它是由USB標準協會進行分配的(0x16C0、0x05DC)，并在用戶配置文件中要遵循低位在前高位在后的原則。
一般情況下，每種USB設備都有一個PID和VID。其中VID是生產商的代號，PID是產品的代號，每個代號都是一個雙字節的整數。PID和VID不能隨意設置，它是由USB標準協會進行分配的(0x16C0、0x05DC)，并在用戶配置文件中要遵循低位在前高位在后的原則。
2.3 USB數據傳輸的接口函數
(1)初始化函數
使用AVRUSB前，通常都要通過調用初始化函數usbInit ()來對USB端口進行初始化，調用該函數之前，考慮到該程序可能由其他程序段跳轉而來，因此，初始化之前，一般要將USB端口進行重新復位，復位只需要將D-和D+端口的電平拉低即可，利用如下語句便可實現上述功能：
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