1. 研究目的与意义
USB是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。USB接口可用于连接多达127种外设，如鼠标、调制解调器和键盘等。USB是在1994年底由英特尔、康柏、IBM、microsoft等多家公司联合提出的，自1996年推出后，已成功替代串口和并口，并成为当今个人电脑和大量智能设备的必配的接口之一。另外，随着工业化的发展，信号准确性要求越来越高，为了避免信号干扰，工厂自动化使用的现代高速通信必须与弧焊和其他设备引起的电气噪声相隔离。 ADI公司的iCoupler数字隔离器提供高抗噪能力，优于以前的数字隔离器产品，可确保信号的完整性。 ADI公司的隔离器件具备出色的性能和成熟的电流隔离特性，迄今已交付14亿通道，而且在不断增加。 新型数字隔离器将高速CMOS、单芯片空芯变压器技术和开关键控(OOK)架构相结合，提供最高抗噪度、最低电磁干扰(EMI)和最强电涌保护能力，市场应用前景广阔。
本课题设计一款基于USB接口的隔离信号采集系统，以避免在恶劣的现场环境中，容易受到各种大电流、高电压的设备或雷击的影响。过去工业数据采集数据通常使用RS232串口将数据传送给计算机，目前USB总线是计算机（PC）上应用最广泛和最方便的新型接口， 具有传送速度快、使用方便等优点。设计中采用ADI公司iCoupler技术的四通道数字隔离芯片，具有优于光耦合器的出色性能特点，实现隔离、高速的实时数据采集。
2. 研究内容和预期目标
一、研究内容1、掌握nxp公司lpc1752 arm系列单片机的原理及应用设计。
2、掌握单片机c程序设计。
3、学习掌握ak100系列单片机仿真器的调试、使用（设备需要：仿真器和计算机）。
3. 研究的方法与步骤
本次毕业论文的设计方法要采用调查法、实验法、观察法、文献研究法。首先在理解次设计的基础上，查阅相关资料，自己调查选择最恰当的硬件设施。本题是基于usb接口上的，我们要确定此次usb的型号，查阅资料知道usb在传送速度上分为usb2.0和usb3.0,带宽分别为480m/s和5g/s，它们在应用上没多大的区别，暂选usb2.0。其次，题目已经给定好单片机型号，掌握arm cortex-m3处理器的基本原理及其程序语言之后，在通过利用icoupler技术的四通道数字隔离芯片的基本结构，设计出那种具有优于光耦合器的出色性能特点基本应用电路，（主要芯片是adum1411，ad7911所构成的电路）从而实现隔离信号。在两者基础之上，完成硬件电路的设计，安装，调试。通过电路板进行仿真。再而编制usb接口的pc机与arm单片机的通信程序、基于spi接口数据采集程序、pc机软件界面等应用程序，实现基于usb接口的隔离数据采集基本功能。最后，编制pc机人机界面程序设计，实现数据的上位显示，完成毕业设计，撰写论文。
流程图：
数字信号通过磁隔离处理，基于spi通道，进入arm单片机处理，编制usb接口的pc机与arm单片机的通信程序,最终完成实现基于usb接口的隔离数据采集基本功能。
4. 参考文献
[1]周立功. 深入浅出cortex-m3—lpc175x(上册) . 广州致远电子有限公司 2010
[2]周立功. 深入浅出cortex-m3—lpc175x(下册) . 广州致远电子有限公司 2010
[3]王为青. 程国钢. 单片机keil cx51应用开发技术. 人民邮电出版社, 2006
5. 计划与进度安排
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