USB 及其在水質監測系統中的開發與應用

時間：2007-03-16 來源： 華中科技大學 作者：龔志勇

摘 要：水質監測和保護是一項關系到工農業生產發展和人民身體健康的大事，由多種參數測量構成的水質監測系統具有越來越重要的地位。目前，水質監測系統除了測量準確度和實時性更高以外，數據的通訊和存儲也非常重要。與傳統的串、并行通信相比，USB 總線技術是一項具有接口方便、支持熱拔插、易擴展和成本低等眾多優點而獲得廣泛應用的技術，本文提出了采用 USB 總線接口實現水質監測系統通信的方案，該方案容易實現、性能優良，具有廣泛的應用前景。

    本文主要介紹了USB技術及其在水質監測系統中的研究與應用，首先介紹USB的特點和體系結構，包括系統特征、總線協議、物理接口等等；接下來針對本文提出的USB水質監測系統詳細介紹了USB設備的硬件和軟件開發的技術細節，包括電路設計、固件編程以及在驅動程序開發的一般方法；然后分析了水質監測系統各參數的測量原理和要點, 并在此基礎上設計了系統的硬件和軟件構架。最后將USB作為通訊模塊引入設計中，詳細說明了本監測系統下位單片機USB固件和測量程序的設計流程以及主機應用程序的設計，并對全文作出總結。

    本文所提出的USB實現方案已成功應用于水質監測實際系統中，并取得了滿意的效果。同時，文中介紹的方法為進一步的研究開發打下了基礎，也可應用于更多的實際場合中。

關鍵詞：水質監測系統；USB；固件編程；設備驅動程序；總線枚舉

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