USB通用采集控制系统

小型的数据采集和控制除需要完成特定的工作外，还需要提供一个人机交互的接口。通常会使用按键，显示单元作为人机交互接口。实际使用这样的配置，操作显示都不太方便。如果能将数据采集控制器与PC相连，在PC上位机制作人机交互接口会更方便直观。并且容易实现网络化。

带有USB功能的单片机很多。简便起见，这里使用带有全速USB DEVICE功能的单片机作为示例。通用的硬件设计包括两个部分。USB DEVICE部分及供电。单片机上的DPM DPN串联22Ω电阻连接到USB差分数据线，串联的电阻起到端口保护作用。DPM端使用一个1.5kΩ电阻连接到单片机的一个GPIO。可以使用GPIO控制USB DEVICE的卸载和挂载。供电部分可以用LDO或DC-DC将USBVBUS转成MCU需要的电压。需要注意的是：按照USB规范，USB的供电电压为5V，电流最大为500mA。不能超过负载限制。

功能部分可以灵活设计。例如：

(1)模拟采集：将需要采集的信号经过调理电路送到MCU的ADC输入。ADC转换后的数据通过USB接口发送至PC。