亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        雙模式U SB的LED控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        2010-04-16 09:15:40付進(jìn)華谷愛昱楊暉
        電腦與電信 2010年10期
        關(guān)鍵詞:U盤低電平高電平

        付進(jìn)華谷愛昱楊暉

        (廣東工業(yè)大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院,廣東廣州510006)

        1.引言

        LED發(fā)光二極管由于其全固態(tài)、長(zhǎng)壽命、低電壓驅(qū)動(dòng),使之在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。不同亮度的RGB三基色LED可以混合成各種顏色,實(shí)現(xiàn)彩色顯示常用于醫(yī)療設(shè)備、探測(cè)系統(tǒng)、LCD背光以及室外裝飾照明等應(yīng)用場(chǎng)合。LED控制方案主要包括DMX512協(xié)議、DALI總線、SPI等,這些方案大部分是采用RS232或者485總線實(shí)現(xiàn)在線更新控制數(shù)據(jù)。

        USB是一種應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的接口技術(shù),與通常的串口(RS232)通信接口相比,USB接口開發(fā)難度更大。USB接口以其單一化、即插即用、便捷、易拓展性和高速等特點(diǎn)得到廣泛的推廣與應(yīng)用。南京沁恒電子推出的USB接口芯片CH375為開發(fā)提供了便捷條件。

        本文采用CH375芯片實(shí)現(xiàn)雙模式USB應(yīng)用于LED控制系統(tǒng)中,給出了主從機(jī)模式下的軟件設(shè)計(jì)方法,通過單片機(jī)控制CH375工作在主機(jī)或者從機(jī)模式下分別讀U盤、接收上位機(jī)數(shù)據(jù),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)RGB LED的控制。在LED控制芯片的選擇上,結(jié)合價(jià)格、PCB各方面的因素,本文采用天微電子的三通道LED控制芯片TM1803。

        圖1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖

        2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

        系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想是采用模塊化設(shè)計(jì)方法,硬件電路設(shè)計(jì)框圖如圖1所示。系統(tǒng)的工作原理為:CH375由單片機(jī)控制工作在主機(jī)或從機(jī)模式下,當(dāng)工作在主機(jī)方式下時(shí),單片機(jī)讀U盤中的文件;當(dāng)CH375工作在設(shè)備模式下時(shí),上位機(jī)通過USB從機(jī)線實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的通信[1];主機(jī)和從機(jī)模式的選擇通過判斷單片機(jī)的P33口是否為高電平來(lái)實(shí)現(xiàn),P33為高電平時(shí)CH375工作于設(shè)備狀態(tài),否則工作于主機(jī)狀態(tài);單片機(jī)把從U盤或上位機(jī)獲得的控制數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)級(jí)聯(lián)的TM1803實(shí)時(shí)控制;拓展的外部RAM用于讀U盤和USB通信的數(shù)據(jù)緩沖;串口通信電路有利于對(duì)硬件系統(tǒng)的調(diào)試,方便開發(fā)。

        3.硬件電路設(shè)計(jì)

        3.1 CH375模塊硬件電路設(shè)計(jì)

        在USB芯片的選擇一般有兩種方式:一是采用集成USB通訊功能的微處理器,比如:8X930A、CY7C630、EZ USB等。這些微處理器具有USB接口,但是兼容性較差,需要購(gòu)買新的開發(fā)系統(tǒng),成本較高。另一種采用專用的USB芯片,比如USBN9602、PDIUSBD12等。但是要求設(shè)計(jì)人員對(duì)USB協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),固件編程及驅(qū)動(dòng)程序編寫等有深入的理解[2]。

        本系統(tǒng)中使用的USB接口芯片CH375使用非常簡(jiǎn)單,只要熟悉單片機(jī)及簡(jiǎn)單的VC編程就能在短時(shí)間內(nèi)入手。CH375芯片在本地端有8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出[3],可以方便地掛載在單片機(jī)等控制器的系統(tǒng)上;CH375支持USB-HOST主機(jī)方式和USB-DEVICE設(shè)備方式;CH375與單片機(jī)的接口電路如圖2所示。

        圖2 CH375與單片機(jī)STC11XX的硬件接口電路

        單片機(jī)P33連接STATUS,通過判斷STATUS的高低電平來(lái)判斷哪個(gè)USB插座在工作,從而判斷CH375工作在哪種通信模式下。P1_HOST用于連接USB設(shè)備,即CH375工作于主機(jī)模式下;端口P2_DEVICE用于連接計(jì)算機(jī),即CH375工作在設(shè)備模式下??臻e時(shí),P33為低電平,單片機(jī)使CH375工作在主機(jī)模式下;當(dāng)有U盤插入P1_HOST時(shí),CH375會(huì)自動(dòng)通知單片機(jī)進(jìn)行處理;當(dāng)P2_DEVICE連接到PC的USB端口時(shí),USB提供5V電壓,使P33為高電平,單片機(jī)將CH375切換至設(shè)備模式下。

        3.2 LED控制模塊硬件電路

        LED控制模塊硬件電路采用TM1803三通道LED恒壓驅(qū)動(dòng)控制芯片,內(nèi)部集成有MCU數(shù)字接口、數(shù)據(jù)鎖存器、LED高壓驅(qū)動(dòng)等電路。通過外圍MCU控制實(shí)現(xiàn)該芯片的單獨(dú)灰度、級(jí)聯(lián)控制實(shí)現(xiàn)戶外大屏的彩色點(diǎn)陣發(fā)光控制。芯片采用單線級(jí)聯(lián),8位(256灰度等級(jí))數(shù)據(jù)解析,采用單極性歸零碼的方式收發(fā)數(shù)據(jù),芯片在上電復(fù)位后,通過DI接收數(shù)據(jù),接收完24位后,D0端口開始發(fā)送數(shù)據(jù)給下一級(jí)聯(lián)芯片,在轉(zhuǎn)發(fā)之前D0一直拉低。數(shù)據(jù)接收期間,如果接收到一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的低電平,芯片即刻把鎖存的24位有效數(shù)據(jù)刷入到PWM寄存器里更新PWM顯示。處理完成后芯片重新等待下一個(gè)數(shù)據(jù)幀的輸入。TM1803芯片的時(shí)序波形有三個(gè)(0碼為680ns高電平,1360ns低電平;1碼為1360ns高電平,680ns低電平;RESET碼為24us低電平;0碼、1碼的時(shí)序容許誤差為區(qū)±150ns)。TM1803接在單片機(jī)P1口的任意一個(gè)I/O口即可,如圖3示。

        3.3 串口通信模塊硬件電路

        MAX232是常用的串口通信電平轉(zhuǎn)換芯片,本文串口通信電路是采用MAX232芯片進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換。

        圖3 TM1803級(jí)聯(lián)應(yīng)用與MCU硬件接口

        3.4 硬件設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

        硬件設(shè)計(jì)時(shí)的抗干擾對(duì)電路板的穩(wěn)定運(yùn)行相當(dāng)重要,在PCB的設(shè)計(jì)和調(diào)試的過程中,主要在CH375模塊,要注意一下幾個(gè)方面:(1)選取容量為0.1uF的獨(dú)石或者高頻瓷片電容用于外部電源退耦;(2)D+和D-信號(hào)線接近平行布線,兩側(cè)盡量覆銅;(3)USB主機(jī)接口出要接上100uF的電解電容,電阻不要太大,否則會(huì)造成U盤供電不足而無(wú)法讀U盤數(shù)據(jù);(4)USB設(shè)備接口上的兩個(gè)電阻最后不要超過1K,否則會(huì)造成判斷P33電平不夠靈敏;這是本文在調(diào)試過程中碰到的一些問題的總結(jié)。

        4.軟件設(shè)計(jì)

        4.1 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

        上位機(jī)軟件包括串口通信和USB通信兩部分。串口通信用MSCOMM控件來(lái)實(shí)現(xiàn),方便簡(jiǎn)單,能夠在PC機(jī)上顯示CH375常見的錯(cuò)誤。USB通信部分采用CH375動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)DLL提供的面向功能的API,所有的API在調(diào)用后都有操作返回狀態(tài)。CH375動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)提供的API包括:設(shè)備管理API、數(shù)據(jù)傳送API、中斷處理API。編寫程序時(shí)在計(jì)算機(jī)上安裝好CH375的通用驅(qū)動(dòng)程序、DLL鏈接庫(kù)、將DLL鏈接庫(kù)的入口及函數(shù)定義添加到VC項(xiàng)目中只要調(diào)用API就可完成對(duì)設(shè)備的通信操作,用VC編制相應(yīng)的應(yīng)用程序即可,不必考慮協(xié)議、驅(qū)動(dòng)程序等復(fù)雜的問題[4]。

        4.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)

        圖4 主程序流程圖

        下位機(jī)的任務(wù)主要是判斷哪一個(gè)USB接口在工作,從而確定CH375工作在哪種模式下,將獲得的數(shù)據(jù)處理成TM1803的LED控制數(shù)據(jù)。首先對(duì)單片機(jī)內(nèi)部I/O、串口等進(jìn)行初始化,單片機(jī)通過調(diào)用CH375的lib庫(kù)函數(shù)CH375LibInit對(duì)程序庫(kù)和芯片進(jìn)行初始化;其次判斷P33是否為低電平,如果為低電平則進(jìn)入設(shè)備模式,否則進(jìn)入主機(jī)模式;最后發(fā)送LED控制數(shù)據(jù)[5]。

        在下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)中,需要注意的有三個(gè)方面:(1)單片機(jī)是以總線方式驅(qū)動(dòng)CH375和外部RAM,要注意選擇合適的總線地址,同時(shí)采用查詢法來(lái)查詢CH375工作狀態(tài)。(2)外部RAM的使用會(huì)提高讀U盤和USB通信的速度,但是在主機(jī)和設(shè)備模式之間的RAM緩沖區(qū)的地址不能重疊,否則會(huì)造成一種或者全部模式不能使用。(3)在編寫TM1803的控制程序時(shí),主要有CODE_0()、CODE_1()、RESET()三個(gè)子函數(shù),本文用的STC11XX系列單片機(jī)是機(jī)器周期為單時(shí)鐘單片機(jī),示波器實(shí)測(cè)波形和理論波形有出入,原因在于調(diào)用函數(shù)和返回函數(shù)需要時(shí)間在C51中很少考慮,利用DEBUG功能將C51程序轉(zhuǎn)變成匯編后發(fā)現(xiàn)LCALL、RET分別占6個(gè)和4個(gè)時(shí)鐘周期。

        5.結(jié)束語(yǔ)

        雙模式USB數(shù)據(jù)傳輸方式可拓展到其它便攜式儀器中,即可作為外設(shè)直接與PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,也可通過U盤作為媒介實(shí)現(xiàn)LED控制數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)測(cè)試可以兼容大部分的U盤,以及通過多次USB設(shè)備通信測(cè)試完全通過,設(shè)備方式完全可代替RS232接口,彌補(bǔ)其傳輸速度慢的缺點(diǎn)。LED控制效果經(jīng)測(cè)試得到良好的顯示效果,單色能實(shí)現(xiàn)8位(256灰度級(jí))顏色變化,RGB三基色可實(shí)現(xiàn)2563顏色變化。

        [1]趙曉順.雙模式USB接口芯片CH375在溫濕度測(cè)記儀中的應(yīng)用[J].農(nóng)機(jī)化研究,2007,(1):171-173.

        [2]趙普俊.基于CH375振動(dòng)信號(hào)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].儀表技術(shù)與傳感器,2006,(7):50-53.

        [3]南京沁恒電子有限公司.USB總線接口芯片CH375[EB/OL].http://wch.cn.

        [4]楊全玖.基于CH375多通道USB接口與PC機(jī)通信的實(shí)現(xiàn),2006,11-2-0072-3.

        [5]丁鐵夫.基于C8051F020和USBOLED控制系統(tǒng)設(shè)[J].計(jì)微計(jì)算機(jī)信息,2009,02-2-0065-02.

        猜你喜歡
        U盤低電平高電平
        數(shù)字電路中“邏輯非”的用法辨析
        一種基于FPGA的PWM防錯(cuò)輸出控制電路
        鐵道車輛高/低電平信號(hào)智能發(fā)生器設(shè)計(jì)
        采用U盤文件冗余方案實(shí)現(xiàn)TSP系統(tǒng)的可靠裝載
        TS-03C全固態(tài)PDM中波發(fā)射機(jī)開關(guān)機(jī)控制電路原理及故障分析
        科技傳播(2019年15期)2019-08-22 08:07:44
        2017款凱迪拉克2.8L/3.0L/3.2L/3.6L車型低電平參考電壓總線電路圖
        DM 50KW中波廣播發(fā)射機(jī)欠推動(dòng)故障分析
        PDM 1kW中波廣播發(fā)射機(jī)保護(hù)電路分析
        U盤“鬧肚子”
        集成電路靜態(tài)參數(shù)測(cè)試
        熟女高潮av一区二区| 伊人久久大香线蕉免费视频 | 亚洲中文字幕在线观看| 午夜片无码区在线| 日韩丝袜人妻中文字幕| 久久精品女人av一区二区| 日本亚洲欧美色视频在线播放| 久久福利青草精品免费| 国产日产久久福利精品一区| 亚洲av三级黄色在线观看| 少妇激情一区二区三区视频| 亚欧AV无码乱码在线观看性色 | 国产高清在线精品一区app| 大肉大捧一进一出好爽视频mba | 中文字幕日韩一区二区三区不卡| 美女超薄透明丝袜美腿| 日本高清在线播放一区二区| 大地资源在线影视播放| 一本色道av久久精品+网站| 精品久久久久久99人妻| 少妇爽到高潮免费视频| 女人张开腿让男桶喷水高潮| 亚洲人成亚洲人成在线观看| 日本精品久久中文字幕| 狠狠综合久久av一区二区蜜桃| 久久水蜜桃亚洲av无码精品麻豆| 亚洲国产精品线观看不卡| 亚洲av天堂一区二区| 亚洲 欧美 国产 制服 动漫| 精品亚洲aⅴ在线观看| 少妇被爽到自拍高潮在线观看| 漂亮人妻被强了完整版| 在线观看免费人成视频色9| 蜜桃在线播放免费一区二区三区| 日韩一二三四区在线观看| 人妻少妇精品视频三区二区一区| 久久精品久久精品中文字幕| 精品亚洲视频免费观看网站| 999zyz玖玖资源站永久| 99久久国产综合精品麻豆| 最新永久免费AV网站|