現(xiàn)有的插座在其使用方式、功能以及外形特征等諸方面都表現(xiàn)出多樣化的趨勢。有的增加了保險功能、電源指示功能、開關(guān)功能, 有的增加了調(diào)壓功能。這些插座的功能無論怎樣,只能是單一的目的:為用電設(shè)備提供電源接口。它們的共同缺陷就是不具有信息化和智能化功能。為了實現(xiàn)插座的信息化和智能化,我們將研究設(shè)計的智能信息系統(tǒng)與插座結(jié)合,將該智能設(shè)備與電源插座合為一體,設(shè)計成多功能智能監(jiān)測插座。該插座由于在建筑電氣安裝時一次性固定完成,采用照明電源供電,人們使用時就好象使用普通電源插座一樣,免除了過多的連接線。 接口芯片及其工作原理 在這篇文章中我們采用Philips公司推出的PDIUSBD12芯片,這是一種價格便宜、功能完善的并行接口芯片,它支持多路復(fù)用、非多路復(fù)用和DMA并行傳輸。PDIUSBD12接口芯片遵從協(xié)議USB1.1,適合于不同用途的傳輸類型。PDIUSBD12需要外接微控制器(MCU)來進行協(xié)議處理和數(shù)據(jù)交換,它對MCU沒有特殊要求,而且接口方便靈活,因此設(shè)計師可以選用自己熟悉的MCU對芯片進行控制,也可利用Philips公司的固件 結(jié)構(gòu)來縮短開發(fā)時間、降低風(fēng)險、減小投資。 性能特點:PDIUSBD12除了具有USB設(shè)備的一般特性外,還具有如下特點:(1)是一種高性能的USB接口芯片,其內(nèi)部集成有SIE(Serial Interface Engine)、320字節(jié)的FIFO、收發(fā)器和電壓調(diào)節(jié)器。(2)適用于大部分設(shè)備類規(guī)范??膳c任何外部微控制器/微處理器實現(xiàn)高速并行接口,其速度可高達2Mbit/s,(3)可進行完全獨立的DMA操作。(4)主端點配置有雙緩沖,因而可提高數(shù)據(jù)的吞吐量、減小數(shù)據(jù)傳輸時間,輕松實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸。(5)當(dāng)采用同步傳輸方式時,數(shù)據(jù)的傳輸速度為1Mbit/s;而采用批量傳輸方式的速度為1Mbyte/s。在使用上述方式進行數(shù)據(jù)傳輸時,可方便地使用多種中斷方式。(6)帶有可編程的時鐘輸出,與USB總線的連接可通過軟件來控制(Soft Connect TM)。(7)有兩種工作電壓可供選擇:分別為3.3±0.3V和3.6~5.5V。(8)輸出和數(shù)據(jù)傳輸狀態(tài)可通過USB連接指示燈來監(jiān)控。 通信硬件電路設(shè)計 本文我們選用89C52單片機作為該系統(tǒng)的微控制器。PDIUSBD12和89C52的電路連接如圖1所示:
圖1 USB接口通信電路 轉(zhuǎn)換卡電路設(shè)計 設(shè)計包括單片機軟件(固件)設(shè)計和主機部分軟件設(shè)計。單片機軟件使用偉福公司提供的WAVE仿真軟件開發(fā),并通過其仿真器進行在線調(diào)試。主機部分軟件又包括驅(qū)動程序和應(yīng)用程序兩部分,分別使用DDK和VC6.0生成。
圖3 USB接口轉(zhuǎn)換卡電路圖 對于該智能監(jiān)測插座的研究目前仍然處于理論的設(shè)想與設(shè)計過程中,要做出產(chǎn)品來,仍然有很長的路要走,需要更多的人投入更多的精力。尤其是利用USB通信這一塊,USB驅(qū)動程序的編寫是個難點。隨著技術(shù)的不斷更新、完善和發(fā)展,相信該多功能插座的實現(xiàn)會越來越容易。 |
|