起重机安全监控系统内部物理端点

CH375芯片内部具有7个物理端点，其中端点0是默认端点，支持上传和下传，上传和下传缓冲区各是8个字节；端点1包括上传端点和下传端点，上传和下传缓冲区各是8个字节，上传端点的端点号是8l H，下传端点的端点号是0lH；端点2包括上传端点和下传端点，上传和下传缓冲区各是64个字节，上传端点的端点号是82H，下传端点的端点号是02H；主机端点包括输出端点和输入端点，输出和输入缓冲区各是64个字节，主机端点与端点2合用同一组缓冲区。主机端点的输出缓冲区就是端点2的上传缓冲区，主机端点的输入缓冲区就是端点2的下传缓冲区。而在USB主机方式下只需要用到主机端点。

控制传输的协议处理器将常用的控制传输进行了简化，其中获取描述符GET—DESCR命令可以支持长度不超过64字节的描述符，如果超过64字节，则需要外部单片机通过ISSUF—TOKEN命令自行处理控制传输。

内置固件可处理Mass—Storage大容量存储设备的专用通讯协议，要求USB存储设备支持Bulk—Only传输协议，支持SCSI、OFI或者等效的命令集，并且数据端点的最大包长度是64字节，但是默认端点0的最大包长度可以是8、16、32或64字节。如果USB存储设备采用其他传输协议或者采用其他命令集，则需要外部单片机通过控制

传输以及ISSUF TOKEN命令自行处理相关通讯协议。

起重机安全监控系统控制器采用TI公司生产的MSP430F161l单片机，其外围硬件电路由信号采集模块、时钟模块、键盘模块、RS232串行通信模块、显示模块、控制输出模块、u盘数据存储模块和电源模块构成。起重机安全监控仪的原理框图如图2所示。

(1)信号采集模块包括I／V转换电路和A／D转换电路。由于MSP430F1611片上集成AD模块，因此节省A／D转换电路。L／V转换电路的功能是把各传感器的电流信号变换成电压信号，提供给A／D转换器。

(2)时钟模块(DSl302)用于给系统提供时间参考，同时对特殊的数据记录时，可以记录下数据发生的时间，以供日后数据分析使用。

(3)键盘模块其功能是数据和命令的输入通道，使用者可通过它修改系统内部的参数，还可向系统发出控制命令，它是人干预系统的唯一途径。

(4)Rs232串行通信模块 PC机可通过RS232接口与系统相连，主要作用是可以把某些参数传送到微机控制中，还可以将系统中记录的数据输出到PC机中。

(5)U盘数据存储模块采用CH375芯片主机模式开发u盘接口，其功能是在无PC的情况下，通过U盘进行数据的存储，也可通过U盘配置系统参数。

(6)显示模块包括LED显示和LCD显示2部分。LED显示的作用是系统处于某状态下，通过LED指示灯给使用者以提示；LCD(采用北京青云公司的LCM240128ZK)能够为操作者随时显示起重机工作时的参数，同时LCD和键盘配合可以对系统进行某些操作。

(7)控制输出模块包括声光报警电路和控制继电器电路。声光报警是起重机工作中出现危险情况时，通过蜂鸣器和指示灯给操作者以提示；控制继电器电路是当危险出现时，系统自动干预起重机，使起重机工作在安全范围内。

(8)电源模块是给各个模块提供各种工作电压，保证仪器正常运行。

U盘接口的硬件电路设计串行通信可以节省系统的L／O资源，所以本没计选用CH375工作于主机模式下的串行通信方式。在复位时CH375的TXD端悬空或没有接下拉电阻到地，此时CH375就工作于串口工作方式。在串171方式下，利用MSP430的UARTI模块与CH375通信。MSP430单片机与CH375的连接只需2个I／O接口，串行发送P3．6按CH375的'rXD，串行接收P3．7接CH375的RXD即可，USB总线包括一对+5 V电源线和一对数据信号线。USB插座J8可直接连接U盘或移动硬盘，由于U盘或移动硬盘的插拔会对电源瞬间影响很大，所以为了减小影响，必须在提供给USB设备的+5 V电源线上串接一个l—10 n的电阻，系统中选用5 Q。USB电源电压必须是+5 V，与其他电源分离给USB设备供电。为使CH375可靠复位，电源电压从OV上升到

V的时间应该少于100 ms。如果电源上电过程较慢并且在电源断电后不能及时放电，那么CH375将不能可靠复位。因此，在RSTl引脚与D3．3 V间跨接一个容量为O．47心的电容C58延长复位时间。CH375工作在3．3 V电源电压下，V3引脚需要和D3．3 V外部电源相连；在CH375的ACT甥I脚接U盘工作指示灯；CH375还必须外接12M的晶振。