基于雙模式USB接口的便攜式比色計(jì)設(shè)計(jì)

　引言：

　　目前市場上的光電比色計(jì)一般都是通過 RS232串口與計(jì)算機(jī)通信，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，這種接口實(shí)現(xiàn)已經(jīng)無法滿足 PC與外部設(shè)備之間不斷提高的速度以及穩(wěn)定性、易用性等要求，給用戶使用帶來了諸多不便。USB接口技術(shù)憑借其易用、穩(wěn)定、可擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，越來越廣泛應(yīng)用于 PC機(jī)外設(shè)和便攜式系統(tǒng)中，為滿足客戶要求，本文設(shè)計(jì)了一種基于 USB接口的比色計(jì)儀器。該儀器可以實(shí)現(xiàn) USB主機(jī)和從機(jī)兩種功能，做主機(jī)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速采集及 U盤存儲(chǔ)；做從機(jī)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)相連。

　　1.CH375簡介CH375是一種 USB總線的通用接口芯片，支持 USB-HOST主機(jī)方式和 USB-DEVICE/SLAVE設(shè)備方式，兼容USB2.0，支持 USB的控制傳輸、批量傳輸、中斷傳輸，能自動(dòng)檢測 USB設(shè)備的連接與斷開，能提供設(shè)備連接和斷開的事件通知。在本地端，CH375具有 8位數(shù)據(jù)總線和讀、寫、片選控制線以及中斷輸出，可以方便地掛接到 DSP/MCU/MPU等控制器系統(tǒng)總線上。USB主機(jī)方式支持常用的 USB全速設(shè)備，外部單片機(jī)可以通過 CH375按照相應(yīng)的協(xié)議與 USB設(shè)備通訊。CH375支持 5V和 3.3V電源電壓和低功耗模式。

　　2.雙模式USB接口硬件電路設(shè)計(jì)

　　2.1 USB主從動(dòng)態(tài)切換電路的設(shè)計(jì)

　　為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備應(yīng)用的靈活性，本文設(shè)計(jì)的比色計(jì)儀器采用 USB總線供電和外接電池供電兩種方式。在默認(rèn)方式下，儀器采用外接電池供電，作為 USB主機(jī)使用，通過讀寫U盤，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。在 USB總線供電方式下，儀器作為USB設(shè)備使用，直接與計(jì)算機(jī)連接。兩種模式的動(dòng)態(tài)切換電路如圖 1所示。

　　P1為從機(jī) USB接口，P2為主機(jī)模式下讀寫 U盤接口。默認(rèn)狀態(tài)下，儀器采用外接電池電源供電，SLAVE為低電平，為主機(jī)模式；P1口接計(jì)算機(jī)時(shí)，儀器采用 USB總線供電，SLAVE為高電平，單片機(jī)通過查詢控制使比色計(jì)儀器進(jìn)入設(shè)備模式。