引言:
目前市场上的光电比色计一般都是通过 RS232 串口与计算机通信,随着计算机技术的发展,这种接口实现已经无法满足 PC 与外部设备之间不断提高的速度以及稳定性、易用性等要求,给用户使用带来了诸多不便。USB 接口技术凭借其易用、稳定、可扩展等优点,越来越广泛应用于 PC 机外设和便携式系统中,为满足客户要求,本文设计了一种基于 USB 接口的比色计仪器。该仪器可以实现 USB 主机和从机两种功能,做主机时,能实现数据的快速采集及 U 盘存储;做从机时,能实现与计算机相连。
 
1.CH375 简介
CH375 是一种 USB 总线的通用接口芯片,支持 USB-HOST 主机方式和 USB-DEVICE/SLAVE 设备方式,兼容 USB2.0,支持 USB 的控制传输、批量传输、中断传输,能自动检测 USB 设备的连接与断开,能提供设备连接和断开的事件通知。在本地端,CH375 具有 8 位数据总线和读、写、片选控制线以及中断输出,可以方便地挂接到 DSP/MCU/MPU 等控制器系统总线上。USB 主机方式支持常用的 USB 全速设备,外部单片机可以通过 CH375 按照相应的协议与 USB 设备通讯。CH375 支持 5V 和 3.3V 电源电压和低功耗模式。
 
2. 双模式 USB 接口硬件电路设计
2.1 USB 主从动态切换电路的设计
为了实现设备应用的灵活性,本文设计的比色计仪器采用 USB 总线供电和外接电池供电两种方式。在默认方式下,仪器采用外接电池供电,作为 USB 主机使用,通过读写 U 盘,实现数据传输。在 USB 总线供电方式下,仪器作为 USB 设备使用,直接与计算机连接。两种模式的动态切换电路如图 1 所示。
 
 
P1 为从机 USB 接口,P2 为主机模式下读写 U 盘接口。默认状态下,仪器采用外接电池电源供电,SLAVE 为低电平,为主机模式;P1 口接计算机时,仪器采用 USB 总线供电,SLAVE 为高电平,单片机通过查询控制使比色计仪器进入设备模式。