论文部分内容阅读
农田通用数据采集系统的开发与改进是推进农业信息化、丰富精细农业技术体系的基础。目前普遍使用的农田数据采集系统是以单片机与RS232为主,数据采集速度较低。PDA(PersonalDigital Assistant)以其高性能价格比、低功耗、体积小等优点逐步应用于农业当中,成为农田数据采集系统的优选对象。与此同时,随着计算机接口技术的发展,USB(Universal Serial Bus)已经成为PC与外部设备的主流接口,并逐步取代传统的RS232接口。然而,目前市场上通用的PDA和具备USB接口的数据采集器都只能充当USB设备(Slave)与PC(Personal Computer)通信,二者无法直接连接,这一问题极大限制了PDA和USB接口技术在农业中的应用。本文旨在解决这一应用难题,研制一种具有USB主/从功能的数据采集系统。主要研究内容包括:
1.深入剖析USB接口技术,并根据实际需求,基于USB接口芯片SL811HS设计了一种具有USB1.1主从功能的接口模块,集成该模块的数据采集器既可作为主机与PDA通信,又可作为从机与PC机通信。
2.数据采集器采用高性能、低功耗微处理器MSP430作为核心,集成高速A/D采集模块,实现了12位精度的模拟电压信号采集,可以满足农田数据采集的常用需求。
3.基于嵌入式WinCE.NET4.2开发了PDA数据显示终端的应用程序,实现了数据接收、实时显示、存储等。同时,开发了Windows XP操作系统下的USB设备驱动程序和PC终端数据采集应用软件,增强了数据采集系统的通用性。
4.对数据采集器的采集模块进行了标定试验,结果表明采集模块工作可靠,性能满足系统设计要求。对基于USB和RS232两种串行接口的数据采集系统进行了测量速度对比试验,结果表明应用USB接口技术后,采集系统测量速度提高了2.23倍(串口波特率为115200bps),未能进一步提高主要是受剑MSP430单片机运行速度的限制。