引言
隨著現代電子技術的發展 ,單片機的可靠性和高性價比 ,使它成為控制系統、智能儀表和數據采集等各個領域發展的主流。在當今工業生產和科學研究的各行業中 ,經常會遇到利用微機控制,需要輸入各種模擬信號的情況,這時需要進行 A/D轉換。在某些實際項目中,為了采集某些模擬量而選用一些數據采集卡 ,其特點是:可擴展性差、安裝麻煩、易受機箱內環境的干擾,在許多場合尤其是便攜式應用場合不適用。USB是為解決計算機外設種類日益增加與有限的主板插槽和端口的矛盾,由 Intel、Microsoft、IBM及 NEC共同制定的微機總線接口規范。當前的計算機外部設備,都在追求高速度和高通用性,USB總線接口技術適用了這種要求,并以速度快、使用方便、成本低、可靠性高等優點,使外設向 USB過渡成為必然趨勢。
1 系統體系結構
基于 AT89S52的數據采集系統的體系結構如圖 1所示。系統的工作過程就是一個數據采集的過程 ,其中的每一步都需要不同組的支持。首先 ,溫度和壓力參數經傳感器轉換成模擬信號,模擬信號經過 A/D轉換芯片 TLC2543變為單片機可識別的數字信號。單片機將數字信號進行處理之后,就可以送往 LED顯示或者通過 USB接口發送給上位機 ,同時如果檢測出現了異常,通過蜂鳴報警模塊來加以警示。系統也可以通過按鍵來設定相關的操作。USB接口在主機需要的時候把接收到的數據發送給主機進行處理和顯示,同樣主機也可以通過USB口對下位機進行控制。

2.1 采集模塊設計
TLC2543是一種開關電容結構的逐次逼近式 A/D轉換器,片內提供轉換時鐘,12位或 8位串行數據輸出。可采集 11路模擬輸入電壓 ,由片內多路開關選通,并采樣保持。在本芯片工作溫度（0℃ ~70℃）范圍內 ,A/D轉換時間 10微秒,具有單+5V電源工作的一大優點。通過對該芯片內數據輸入寄存器的編程,可實現：僅輸出轉換的高 8位或 12位、輸出二進制數的格擴展存儲器 PDIUSBD12 USB通信式為無符號數或有符號數、是最高有效位（ MSB）導前輸出還是最低有效位（ LSB）導前輸出。采集模塊電路如圖 2所示。89S52單片機的 P1.0、P1.1與 P1.2作輸出,其中 P1.0模擬片選,P1.1產生時鐘輸出 ,P1.2輸出地址與控制信息。TLC2543C數據輸出寄存器中的數據通過 P1.3輸入單片機 ,轉換結束信號通過 P1.4進入單片機并被查詢。