基于USB—HOST技术的无纸记录仪设计

基于USB HOST的语音采集存储系统设计刘晋胜【期刊名称】《广东石油化工学院学报》【年(卷),期】2009(019)004【摘要】以DSP为核心处理芯片建立了具有USB HOST和语音采集的硬件平台,并在平台上进行LINUX系统移植,以及开发和加载语音采集和USB HOST的API 函数.该系统最终实现了语音数据采集存储和嵌入式系统对USB存储器进行读写操作,把采集到的语音数据直接保存到USB存储器中,完成了批量数据的存储和传输.实验结果表明,系统具有较强的工业应用价值.%The system took DSP as the core processing chip to establish the hardware platform with USB Host and voice collection.and migrated Linux on the platform,developed and loaded the voice collection and the AFI function of USB Host.Finally,the system realized the storage of the voice data collection,reading and writing operation of USB memory in the embedded system,.The collected voice data is saved to USB memory direly,and the bulk of data storage and transmission is completed.The experimental results show that the system has strong value for industrial application.【总页数】3页(P42-44)【作者】刘晋胜【作者单位】茂名学院,计算机与电子信息学院,广东,茂名,525000【正文语种】中文【中图分类】TP335【相关文献】1.基于USB2.0接口的语音采集系统设计 [J], 施荣荣;张翠芳2.一种基于嵌入式USB-Host的大容量数据存储方案及应用 [J], 王梅;林君;刘俊华3.基于ATmega8带有通用USB接口的语音采集系统设计 [J], 曹勇;王飞;王晓丽4.基于ATmega8带有通用USB接口的语音采集系统设计 [J], 曹勇; 王飞; 王晓丽5.一种基于嵌入式USB HOST的心电数据存储系统 [J], 代煜;唐文彦;李慧鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于USB接口虚拟仪表的实现目录摘要 (2)Abstract (3)第一章绪论 (4)1.1课题的研究背景 (4)1.2研究前景 (4)第二章系统的总体设计方案 (5)第三章硬件部分 (5)3.1 AD5932 ：该芯片是用来产生线性扫频信号的 (5)3.1.1 AD5932引脚排列： (6)3.1.2 AD5932引脚功能描述： (6)3.2 AT89S51：是用来控制和处理产生的线性扫频信号的的单片机 (8)3.2.1 AT89S51的引脚排列 (8)3.2.2．引脚功能说明 (9)3.3 PL2303: 是用来生产USB接口转换器，使信号能在电脑中显示出来，起到连接作用 (11)3.4 TXC：增益控制，防止扫频信号的衰减 (12)3.5 示波器：显示最后的扫频信号 (12)第四章软件部分 (13)4.1 LabVIEW的发展过程 (13)4.2 LabVIEW软件的系统介绍 (13)4.2.1 前面板和程序框图 (14)4.2.2. 操作模板 (16)4.2.3 程序设计的各过程 (18)4.2.4 软件调试 (23)4.3 显示线性扫频信号 (23)第五章结论 (24)第六章参考文献 (25)致谢 .................................................................................................................................... 错误！未定义书签。

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摘要LabVIEW软件属于虚拟仪器的一种，是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司设计设计。

本科学生毕业设计基于USB接口的脉搏检测仪的设计院系名称：专业班级：学生姓名：指导教师：吴东艳职称：讲师黑龙江工程学院二〇一二年六月The Graduation Design for Bachelor's Degree The Pluse Detecting Instrument Basedon USB InterfaceCandidate：Specialty：Measurement-Control Technology andInstrumentationClass：Supervisor：Lecturer. Wu DongyanHeilongjiang Institute of Technology2012-06·Harbin黑龙江工程学院本科生毕业设计摘要脉诊是中华医学的重要组成部分，也是中医临床上诊断病症的重要手段之一，中医脉学的许多推理虽然也有其合理的一面，但是毕竟只是一种主观的触觉，缺乏客观性和科学性。

因此实现脉诊科学化是继承开拓中医脉学的重要途径。

本设计制作了一种基于USB接口的脉搏检测仪，该检测仪由硬件和软件两部分组成，硬件电路包括数据采集电路、放大滤波电路、控制电路及电源电路。

其中数据采集部分采用的是光电脉搏传感器；放大电路采用了AD620；滤波电路由二阶有源低通滤波器构成；控制电路选用了带USB控制器、内部时钟源、具有标准CIP51内核的微控制器C8051F320。

软件包括固件程序设计、USB 设备驱动程序设计、数据采集程序设计等三部分，其中固件程序、主机驱动程序由C语言编写，数据采集程序由VB6.0 语言编写。

该仪器同时具有使用、携带方便等优点。

关键词：脉搏；光电传感器；低通滤波；C8051F320；USB接口I黑龙江工程学院本科生毕业设计ABSTRACTPulsology is an important component of Chinese medicine, mine while, it is oneof the important means in clinical diagnosis of the disease either, although many Chinese pulsology reasoning has a reasonable side, after all, it is just a subjective sensations and is lack of objective and scientific. Therefore, to inherit and pioneering Chinese Pulsology, realizing the scientific of Pulsology is very important.The pulse test instrument based on USB interface is designed and it can measure a person’s pulse online, the hardware and the software are made of it. The hardware includes the data collecting circuit, the amplifying and filtering circuit, the controlling circuit and the power circuit .The data collecting circuit is photosensor, the large filter circuit is AD620 as amplifiers. In the part of signal filtering, we design the active second-order low-pass filter circuit .The controlling circuit is a microprocessor of C8051F320 with USB controller, inner clock source. The software includes the firmware program, USB drivers program, data collecting program and the baseline drift correcting program. Firmware Program is complied with C language, the Data managing program is complied with Visual Basic 6.0. It can work well .It has the advantages of high accuracy, low price ,and is convenient to carry and use.Key words: Pulse ;Photosensor ;Low pass filtering ;C8051F320 ; USB interfaceII黑龙江工程学院本科生毕业设计目录摘要 (I)Abstract ...........................................................................................................I I 第1章引言 . (1)1.1 概述 (1)1.2 脉搏检测仪研究现状和未来的发展趋势 (2)1.3 设计的研究内容和拟达到的结果 (3)1.3.1 设计的研究内容 (3)1.3.2 拟达到的结果 (3)第2章方案选择与论证 (4)2.1 总体方案的比较与论证 (4)2.2 电压信号放大电路模块的选择 (5)2.3 传感器的选择 (5)2.4 串行通信的选择 (5)2.5 本章小结 (6)第3章系统硬件设计 (7)3.1 传感器电路设计 (7)3.1.1 传感器的定义与组成 (7)3.1.2 光电容积式脉搏传感器的原理 (7)3.1.3 光电传感器电路设计 (8)3.1.4 光电式脉搏传感器的实验测量和噪声分析 (8)3.2 放大滤波电路设计 (9)3.2.1 放大电路的设计 (9)3.2.2 低通滤波电路设计 (11)3.3 USB总线简介 (11)3.4 MCU及外围电路设计 (13)3.4.1 C8051F320介绍 (13)3.4.2 USB寄存器访问 (17)3.4.3 USB时钟配置 (19)黑龙江工程学院本科生毕业设计3.4.4 MCU外围电路设计 (19)3.5 本章小结 (21)第4章系统软件设计 (22)4.1 MCU固件程序设计 (22)4.2 数据采集程序设计 (24)42.1 Visual Basic 6.0 简介 (24)4.2.2 数据采集系统 (25)4.4 本章小结 (25)结束语 (27)参考文献 (28)致谢 (30)附录 (31)附录A系统总体硬件原理图 (31)附录B1数据采集系统程序代码 (33)附录B2单片机程序代码 (38)黑龙江工程学院本科生毕业设计第1章引言1.1 概述中医仅用三个手指切取腕部的脉搏信息，根据脉学理论即可诊断人体的疾病。

总貌画面棒图画面实时趋势历史趋势报警列表掉电列表组态画面输入组态注意事项◆本仪表适用于一般工业场合，如有特殊的使用要求请另行设置保护装置◆为保证仪表安全工作，请使用额定电压的供电电源，正确接线，妥善接地，接通电源后，请不要触摸仪表后部的接线端子，以防触电◆为了您和仪表的安全，请勿带电安装◆本无纸记录仪是非安防爆产品，切勿在有可燃或爆炸性气体的环境中使用◆记录仪的安装位置请保证通风顺畅◆仪表在靠近电源动力线，强电场，强磁场或交流接触器干扰的场合应采取相应的屏蔽措施◆为避免测量误差，传感器是热电偶时，请使用相应的补偿导线传感器是热电阻时，要使用三根规格相同而且电阻值小于10Ω的铜导线，否则会造成测量误差◆擦拭仪表时请用干净软布，切勿蘸取酒精、汽油等有机溶剂；如果仪表进水，请立即断电，停止使用◆为延长仪表的使用寿命，请定期进行保养和维护◆开箱时如发现仪表因运输而致的破损，请与厂家联系◆请勿自行维修和拆卸仪器◆因技术升级而作的更改不再另行通知，请以实物为准功能特点⏹显示功能多样化总貌画面、棒图画面、实时趋势曲线画面、历史曲线追忆画面、列表查询画面等多种不同元素画面来显示仪表信息，其显示信息量大、分辨率高、画面清晰、界面友好，显示工程量数据的数值范围更宽，可显示4 位数值：-999~9999⏹通道输入万能全隔离万能输入，可同时输入多种信号，无需更换模块，通过软件组态即可，通用性强⏹设置功能齐全多种参数（包括系统配置参数、输入/输出通道参数、通讯打印参数等）可进行组态设置，操作简便，更有剪贴板的复制和粘贴功能方便用户设置参数⏹选配/附加功能丰富选配功能：数据备份、串口通讯、串口打印、报警功能、馈电输出、变送输出等附加功能：流量累积、定量控制、批量控制、继电器延迟等（选配功能需客户订货时注明，附加功能需定制）⏹适用性、可靠性强日常维护工作量非常小、运行费用低、应用领域广泛、抗干扰性能好、稳定性高、响应速度快、转存数据兼容性强技术指标⏹显示屏幕： 4.3英寸真彩TFT LCD（480*272点阵）精度：实时显示：±0.2% F.S.追忆精度：±0.2% F.S.（注：热电偶应去掉冷端误差）⏹处理器采用高性能的ARM Cortex-M3 32位的RISC内核，可同时实现多路信号采集、记录、显示和多路报警⏹存储模块采用大容量并行NAND FLASH闪存芯片存贮历史数据，采用串行FRAM存储芯片存贮系统配置参数等关键信息⏹输入功能输入规格：全隔离万能输入，最大支持4路模拟量输入+1路频率输入电压输入：0-5V、1-5V、0-20mV、0-100mV电流输入：0-10mA、4-20mA，（0-20mA输入需在订货时注明）电阻输入：Res频率输入：频率信号（PI）（频率范围：0.5-5000HZ；输入信号：0-10mA、0-12V、0-24V、4-20mA；其中4-20mA需定制）热电阻：PT100、Cu50、G53、Cu100、BA1、BA2（要求三线电阻平衡，引线电阻<10Ω）热电偶：S、B、K、T、R、E、N、J辐射高温计：F1、F2钨铼：WRe3-25、WRe5-26其它输入信号（如开关量输入（DI））或分度号（如PT1000）需在订货时注明⏹ 输出功能配电输出：变送器集中配电+24VDC ，标准配电＜40mA （最大负载能力可定制），支持多种规格集中配电（如12VDC 、5VDC 配电输出）变送输出：最多支持2路通道的4-20mA 标准电流变送输出，负载能力750Ω（最大），方便了显示仪表或DCS/PLC 的采集，实现了信号的长距离传输继电器报警输出：最多支持4路继电器报警输出，触点容量3A@220VAC/1A@30VDC ，可组态上上限、上限、下限、下下限报警⏹ 通讯打印通讯接口：RS232C 或RS485，支持Modbus RTU 协议，波特率----（1200、2400、9600、19200、38400、57600）打印接口：RS232C 直接连接微型打印机，波特率1200⏹ 记录功能记录容量： 64/128/192/248MB （FLASH 容量可选择）；记录间隔：1秒至240秒，共分11档：1/2/4/8/12/24/36/60/120/180/240秒可选；记录时间：记录时间的长短与FLASH 存储器容量、输入点数、记录间隔有关，计算公式如下（代入数值的单位要与公式中一致）： )(36002416)(10241024)(记录天数天通道数秒记录间隔容量⨯⨯⨯⨯⨯⨯=MB FLASH⏹ 数据转存数据备份和转存：支持USB 1.1 、2.0 优盘，支持1G 到16G 的U 盘进行数据转存，兼容性强，可兼容市面上绝大多数的U 盘（推荐使用工业版优盘）⏹供电电源供电电源：220VAC，50HZ交流电源供电，支持24VDC （22VDC-32VDC）直流电源供电，支持12VDC（11.2VDC-20VDC）直流电源供电（直流供电需在订货时注明）⏹保护功能断电保护：内置存储器保护参数和历史数据，断电后永久保存时钟保护：集成硬件时钟，掉电后也能准确运行配电短路保护：配电输出短路时，仪表正常运行⏹误差精度热电偶冷端补偿误差：±2℃时钟误差：±2 秒/天⏹工作环境环境温度： 0～50℃（避免日光直晒）环境湿度： 0～85%R.H（无凝结）（禁止在易燃、腐蚀性环境下工作）⏹仪表净重净重：≤1.0Kg注：技术指标为本系列仪表通用指标，功能配置请以实物为准。