06 监控篇之USB数据采集模块
USB数据采集、68013a
USB数据采集、68013a怎样方便快速的把数据传给电脑？外部设备如何将数据传给电脑呢？无非就是看电脑上都有什么接口提供给你来传输数据使用，可该如何选择这些接口呢？首先，先来看下电脑提供给用户作为数据传输的接口有哪些：1、并口并口又称为并行接口。
目前，并行接口主要作为打印机端口，采用的是25 针D 形接头。
所谓“并行”，是指8 位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错。
目前计算机基本上都配有并口。
2、串口串口叫做串行接口，现在的PC 机一般有两个串行口COM 1 和COM 2 。
串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。
虽然这样速度会慢一些，但传送距离较并行口更长，因此若要进行较长距离的通信时，应使用串行口。
通常COM 1 使用的是9 针D 形连接器，也称之为RS-232接口，而COM 2 有的使用的是老式的DB25 针连接器，也称之为RS-422接口，不过目前已经很少使用。
3、USB接口USB 即“Universal Serial Bus ”，中文名称为通用串行总线。
这是近几年逐步在PC 领域广为应用的新型接口技术。
USB接口具有传输速度更快，支持热插拔以及连接多个设备的特点。
目前已经在各类外部设备中广泛的被采用。
目前USB接口有两种：USB1.1和USB2.0。
理论上USB1.1的传输速度可以达到12Mbps/秒，而USB2.0则可以达到速度480Mbps/秒，并且可以向下兼容USB1.1。
除以上接口之外，电脑还提供了一些扩展槽给用户用来进行传输，例如：ISA插槽、EISA插槽、VESA 插槽及PCI插槽等。
但由于这些数据接口都位于电脑主板上，使用时需要把电脑主机打开，才能把设备连接到电脑上，很是麻烦，这里不再介绍。
那么我们该选用什么接口来方便快速的传输数据呢？并口，由于速度的局限性导致其逐渐被淘汰，目前大多只有台式机连接某些打印机使用，而笔记本电脑更是直接去掉了并口。
基于USB的GPS数据采集系统
基于USB的GPS数据采集系统
近些年来随着技术的发展，GPS（全球定位系统）已经成为了我们生活中不可或缺的一部分，而使用基于USB的GPS数据采集系统则是GPS技术的一个重要应用。
基于USB的GPS数据采集系统是一个利用USB接口与计算机相连，用来收集、传输和处理GPS数据的系统。
具有数据采集精确、实时性好、传输速度快等特点，广泛应用于军事、航空、农业、气象、地质勘探、导航等领域。
该系统的组成部分主要包括GPS接收机、串口转USB模块、USB接口转GPS数据线以及计算机等部分。
GPS接收机是系统中最为核心的部分，它主要用来接收卫星发射的信号并进行解析，从而得到当地的经纬度、海拔、速度等信息。
串口转USB模块则是用来将GPS接收机通过串口的方式与计算机相连，USB接口转GPS数据线则是用来将数据从GPS接收机传输到计算机中的。
基于USB的GPS数据采集系统的应用非常的广泛。
在军事领域中，它可以被用来进行精确定位和军事行动轨迹规划等。
在航空领域中，它可以被用来进行飞机的导航和自动驾驶等。
在农业领域中，它可以被用来进行农作物的灌溉、施肥等。
在气象领域中，它可以被用来进行天气预报和气象灾害预警等。
在地质勘探领域中，它可以被用来确定地质构造和找寻矿产资源等。
在导航领域中，它可以被用来进行城市交通指引和汽车定位等。
总之，基于USB的GPS数据采集系统在现代社会中有着极为重要的地位和作用，它不仅可以强化人们对时空信息的认知，更能够为人类社会的发展和进步做出巨大的贡献。
4-通道通用模拟输入USB数据采集模块说明书
OM-USB-2404-UIU 4 Channels of Universal Analog InputU 24-Bit ResolutionU M easures: Voltage (±125 mV, ±1V, ±4V, ±15V, ±60V), Current (±25 mA), Thermocouples (J, K, T, E, R, S, N,B), RTDs (Pt100, Pt1000, 3- and 4-Wire), Resistance(2- and 4-Wire), and Bridge-Based Sensors(Quarter-, Half-, and Full-Bridge)U S imultaneous Sampling at Up to 100 S/sPer ChannelU B uilt-In Thermistor for Cold-JunctionCompensation (CJC)U S ix-Position Input Screw Terminal Allows Different Measurement Types to be PerformedOn Each ChannelThe new OM-USB-2404-UI provides four channelsof 24-bit universal analog input with integrated signal conditioning. The device can be used to measure a variety of sensor types such as RTDs, thermocouples, load cells, and other powered sensors. The four channels are individually configurable, so a different measurement type can be performed on each channel. All channels are measured simultaneously at up to100 S/s per channel.The OM-USB-2404-UI can performthe following measurements:• Voltage• Current• Thermocouple• RTD (3- and 4-wire)• Resistance (2- and 4-wire)• Bridge-based sensors (quarter-, half-, and full-bridge) Measurement ranges vary for each type ofOM-USB-2404-UI shown smaller than actual size.The device features a built-in current and voltage excitation. The excitation circuit is protected from overcurrent and overvoltage fault conditions. Each channel also has a built-in thermistor for cold-junction compensation (CJC) calculations when measuring thermocouples. An analog pre-filter removes noise that may be present in the signals prior to conversion. With 250 Vac channel-to-channel and channel-to-ground isolation, the OM-USB-2404-UI protects the individual channels and connected computer and ensures a reliable data stream. Each channel has a detachable six-position screw terminal block for field wiring connections.The OM-USB-2404-UI ships with a 2 m (6') USB cable and is powered by the 5V USB supply fromyour computer. No external power is required.The OM-USB-2404-UI is a USB 2.0 high-speed device that is supported under popular Microsoft Windows®operating systems. The OM-USB-2404-UI is fully compatible with both USB 1.1 and USB 2.0 ports. SoftwareThe OM-USB-2404-UI module ships with an impressive array of software, including the new TracerDAQ®, a full-featured, out-of-the-box data logging, viewing, and analysis application. Driver support and detailed example programs are included for Universal Library programming libraries for Microsoft® Visual Studio® programming languages, and other languages, including DASYLab®, and ULx for NI LabVIEW® (comprehensive library of Vls and example programs compatible with 32-bit and 64-bit LabVIEW v8.5 through 2013) and InstaCal™ installation, calibration and test utility-powerful solutions for programmers and nonprogrammers alike. These modules operate under Microsoft Windows® XP(32-bit only) and VISTA/7/8 (32-bit and 64-bit) operating systems.with Measurements.output signals:T racerDAQ PRO is an enhanced version of T racerDAQ. A comparison of some of the features included inANALOG INPUTNumber of Channels: 4A/D Converter Resolution: 24-bitA/D Converter Type: Delta-Sigma with analog pre-filteringSampling Mode: SimultaneousTEDS Sensor Type Supported: IEEE 1451.4 TEDS Class II (interface)Input Mode: Voltage, current, resistance (2- and 4-wire), RTD (3- and 4-wire), thermocouple, quarter-bridge, half-bridge, full-bridgeConversion Time (No channels in TC mode) High Speed: 10 ms for all channelsBest 60 Hz Rejection: 110 ms for all channels Best 50 Hz Rejection: 130 ms for all channels High Resolution: 500 ms for all channelsConversion Time (One or More Channels in TC Mode) High Speed: 20 ms for all channelsBest 60 Hz Rejection: 120 ms for all channels Best 50 Hz Rejection: 140 ms for all channels High Resolution: 510 ms for all channels Overvoltage Protection Terminals 1 and 2: ±30V T erminals 3 Through 6, Across any Combination: ±60VInput ImpedanceVoltage Mode (±60V, ±15V, ±4V): 1 M Ω Current Mode: <40 Ω All Other Modes: >1G ΩInput Bias Current: <1nAIntegral Non-Linearity (INL): ±15 ppmCommon Mode Rejection Ratio (CMRR): >100 dB Normal Mode Rejection Ratio (NMRR) Best 60 Hz Rejection: 90 dB at 60 Hz Best 50 Hz Rejection: 80 dB at 50 HzHigh Resolution:65 dB at 50 Hz and 60 HzCurrent±25 mA ±25 mA4-Wire and 3-Wire RTD, Pt100±15±60Conversion TimeINPUT NOISE (ppm of Range )Resistance, RTD,STABILITYGENERALOperating Temperature Range: 0 to 60ºC (32 to 140ºF), 10 to 90% RH non-condensing Storage Temperature Range: -40 to 85ºC (-40 to 185ºF), 5 to 95% RH non-condensingCommunications: USB 2.0 Hi-Speed mode (480 Mbps) is recommended; otherwise USB 1.1 full-speed mode (12 Mbps)Current Consumption from USB: 500 mA, maximum Channel-to-Earth Ground IsolationC ontinuous: 250 Vrms (measurement category II for measurements performed on circuits directly connected to the electrical distribution system) W ithstand: 2300 Vrms (verified by a 5 second dielectric withstand test)Channel-to-Channel IsolationC ontinuous: 250 Vrms (measurement category II for measurements performed on circuits directly connected to the electrical distribution system) W ithstand: 1390 Vrms (verified by a 5 second dielectric withstand test)Signal I/O Connector: 6-position screw terminalsScrew terminal Wiring: 18 to 28 AWG copper conductor wire with 7 mm (0.28") of insulation stripped from the end Maximum Altitude: 2000 m (6562')Dimensions: 134 L x 143 W x 39 mm H (5.27 x 5.64 x 1.54")Weight: 567 g (1.25 lb)Ordering Example: OM-USB-2404-UI 4-channel universal analog input USB data acquisition module and OCW-1, OMEGACARE SM extendsstandard 1-year warranty to a total of 2 years.TracerDAQ software (included).OM-USB-2404-UI shownsmaller than actual size.OMEGACARE SM extended warranty program is available for models shown on this page. Ask your sales representative for full details whenplacing an order. OMEGACARE SMcovers parts,labor and equivalent loaners.。
基于USB接口的数据采集模块的设计与实现
基于U SB接口的数据采集模块的设计与实现Design and I mplem entation of USB B ased Data Acquisition M odu le路永坤(天津科技大学电子信息与自动化学院,天津 300222)摘 要 文中给出基于USB接口的数据采集模块的设计与实现。
硬件设计采用以Ad c831与PDIUSBD12为主的器件进行硬件设计,采用Windriver开发U SB驱动,并用V i sual C++6 0对主机软件中硬件接口操作部分进行动态链接库封装。
关键词 U SB 数据采集 Ad c831 PDIUSBD12 Windriver 动态链接库A bstract T he d esign and implementation of U SB Based Data Acquisition Module is given.T he chip solution mainly with Ad c831and PDIU SBD12is used for hardware design.T he U SB drive is developed by Windriver,and the operation on the hardware interface is packaged into Dynamic Link L ibraries by Visual C++6 0Keyw ords USB Data Acquisition Ad c831 PDIUSB D12 Windriver Dynamic link library0 引言USB总线是新一代接口总线,最初推出的目的是为了统一取代PC机的各类外设接口,迄今经历了1 0、1 1与2 0版本3个标准。
在国内基于U SB总线的相关设计与开发也得到了快速的发展,很多设计者从各自的应用领域,用不同方案设计出了相应的装置[1,2]。
usb高清摄像头方案
USB高清摄像头方案简介USB高清摄像头方案是一种基于USB接口的摄像头解决方案，可以通过USB接口连接到计算机或其他设备，提供高清图像和视频捕捉功能。
USB摄像头方案广泛应用于视频会议、在线教育、安防监控、电子游戏等领域。
本文将介绍USB高清摄像头方案的基本原理、硬件配置和软件开发要点，以帮助读者了解和使用USB高清摄像头方案。
基本原理USB高清摄像头方案的基本原理是通过摄像头模块采集图像数据，然后将数据传输到计算机或其他设备。
以下是USB高清摄像头方案的基本工作流程：1.摄像头采集图像数据：摄像头模块使用光学元件和图像传感器来采集环境中的图像数据。
摄像头模块通常包括镜头、光圈、快门等组件，用于实现对图像的调节和控制。
2.图像压缩和编码：采集到的图像数据通常比较庞大，需要进行压缩和编码以减小数据量。
常用的图像压缩和编码算法包括JPEG、H.264等。
B传输：压缩和编码后的图像数据通过USB接口传输到计算机或其他设备。
USB接口提供了高速数据传输能力，可以满足高清摄像头方案的数据传输需求。
4.数据解码和处理：计算机或其他设备接收到图像数据后，需要进行解码和处理。
解码将压缩和编码后的数据转换回原始图像数据，然后可以进行后续的图像处理和应用开发。
硬件配置USB高清摄像头方案的硬件配置包括摄像头模块、驱动电路和USB接口电路。
摄像头模块摄像头模块是实现图像采集功能的关键组件。
摄像头模块的选型应根据实际需求考虑分辨率、像素大小、光圈、焦距、帧率等参数。
常用的摄像头模块包括CMOS和CCD摄像头模块，其中CMOS摄像头模块具有低功耗、低成本和高速度的优势，被广泛应用于USB高清摄像头方案中。
驱动电路驱动电路用于控制和驱动摄像头模块。
驱动电路通常包括信号放大电路、滤波电路、时钟电路、电源管理电路等。
驱动电路的设计需要考虑摄像头模块的接口和特性，以确保良好的图像质量和稳定性。
USB接口电路USB接口电路用于将图像数据传输到计算机或其他设备。
USB数据采集技术介绍.
USB数据采集技术介绍近几年来，USB已经从用于鼠标、键盘和其它电脑配件的简单低速外设随着USB总线的广泛应用，许多数据采集公司都开始致力于缩小USB与诸如PCI和PXI等在评价USB数据采集设备性能的时候，需要着重考虑两种主要的性能表现：一是把采集到的大量缓冲数据传输到PC机的存储器中的能力，二是对于较低速物理过程实施单点控制的能力。
下文将主要阐述NI的专利技术如何达到这些性能要求，并且还将给出应用实例来介绍如何发挥新型NI CompactDAQ平台在高性能和易用性方面的优势。
信号流技术(Signal-streaming Technology)NI公司专利的信号流技术通过下列方法，来满足上述两项任务的性能要求：把部分在设备内部实现数据采集和USB总线两部分间的DMA传输，以确保主机可以随时调用所需数据。
这种新型的信号流技术最大限度地改善了USB总线的总吞吐量，并且优化了设备对应用程序的响应灵敏度。
USB构架和传输机制：为了更好的理解这项技术，这里有必要来回顾一下USB总线的传输机制。
图1给出了数据采集设备中，USB数据传输的相关部件的高层示意图。
图表1：使用USB电缆来简化电脑与设备间的数据传输在USB通信中，数据传输总是由USB主机端（由图1结构中的PC机所表示）发起的。
应用软件（如NI LabVIEW和NI-DAQmx等）通过将输入/输出请求包（I/O request packets，IRP）排队来请求自设备端的数据传输。
这些请求被传递给USB驱动程序，后者把他们分成包。
这些包被传递给USB主控制器，由其发送给设备。
USB主控制器是用于控制PC机的USB总线通信的硬件。
每传输一个包，就要在PC机与设备间进行一次交互。
图２显示了USB输入和输出交互实例。
图２USB主机端通过输入令牌后接数据和握手包来发起交互在每次交互中，主控制器以令牌包为开始发起数据传输。
这个令牌包提供了目标设备的地址、数据的流向和设备上特定的数据源地址。
usb视频采集方案
USB视频采集方案1. 引言USB视频采集是一种常见的技术，用于将视频信号从摄像头、录像机等设备中采集到计算机上。
本文将介绍USB视频采集的基本原理、硬件设备和软件方案。
2. USB视频采集原理USB视频采集的原理是通过USB接口将视频信号传输到计算机。
具体步骤如下： 1. 摄像头或录像机将视频信号转换成数字信号。
2. USB视频采集设备将数字信号通过USB接口传输给计算机。
3. 计算机接收到数字信号后，可以通过相应的驱动程序将视频信号解码并显示出来。
3. 硬件设备USB视频采集所需的硬件设备主要包括摄像头/录像机和USB视频采集器。
3.1 摄像头/录像机摄像头/录像机是USB视频采集的输入设备，用于捕捉视频信号。
市面上有各种不同类型的摄像头和录像机可供选择，如普通USB摄像头、高清摄像头、网络摄像头等。
选择合适的设备取决于需求和预算。
3.2 USB视频采集器USB视频采集器是连接计算机和摄像头/录像机的中间设备，起到信号转换和传输的作用。
USB视频采集器通常具有一个或多个视频输入接口和一个USB输出接口。
常见的USB视频采集器品牌有希捷、羚羊等。
4. 软件方案USB视频采集所需的软件方案主要分为驱动程序和视频采集软件两部分。
4.1 驱动程序USB视频采集设备通常需要安装相应的驱动程序才能在计算机上正常工作。
驱动程序负责将视频信号解码并传递给操作系统。
大多数USB视频采集设备都附带了驱动程序光盘，用户只需按照提示安装即可。
4.2 视频采集软件为了能够从USB视频采集设备中获取视频信号并进行操作，用户还需要安装视频采集软件。
视频采集软件通常具有以下功能： - 实时预览：可以在计算机上实时查看摄像头/录像机捕捉到的视频信号。
- 录制功能：可以将视频信号录制为视频文件，并保存到计算机硬盘上。
- 后期处理：可以对视频进行编辑、剪辑、添加特效等操作。
常见的视频采集软件有Adobe Premiere、Final Cut Pro等。
数据采集模块
8/16通道热电偶/电压输入USB数据采集模块OM-DAQ-USB-2401是一款全速USB 2.0热电偶/电压输入数据采集模块（完全兼容USB 1.1和USB 2.0端口）。
该独立模块从USB端口获得工作所需的电源也可以使用外部电源（可选）。
所有可配置的选项（包括各通道输入类型与范围）都可以通过软件编程。
OM-DAQ-USB-2401具有用户可编程的电压输入，其范围是±30 mV ～±10V（满量程）。
紧凑、模块化的外形确保其在多种应用场合简单易用。
利用随附安装件，可以将数据记录器安装到DIN导轨或墙壁上，还可以方便地在工作台上操作。
所有模拟输入通道都可以按顺序测量，每条通道测量最快大约需1ms。
每秒总共可以测量1000个采样，采样均分在所有打开的测量通道中。
*规格:隔离：与PC之间设有500V隔离外部激励输出电压：12 Vdc稳压电源，最大总电流输出为67 mA电源要求：直接通过USB端口供电，最大电流500mA；或者由外部7.5 ～12Vdc电源供电环境要求：0 ～50°C (0 ～122°F)，相对湿度95%（无冷凝）工作温度：0 ～50°C (32 ～122°F)，相对湿度95%，无冷凝储存温度：-40 ～85°C (-40 ～85°F)重量：0.23 kg (0.5 lb)外形尺寸：107（宽）x 128（长）x 39 mm（高）(4.2 x 5.1 x 1.5")输入电压范围：可使用软件逐条通道对输入电压范围编程（差分/单端输入）-10～10V -500～500mV-5～5V -250～250 mV-2.5～2.5V -125～125 mV-2～2V -75～75 mV-1～1V -30～30 mV热电偶输入信号范围J型：-18 ～1200°C (0 ～2192°F)K型：-129 ～1372°C (-200 ～2502°F)T型：-101 ～400°C (-150 ～752°F)E型：-184 ～1000°C (-300 ～1832°F)R型：204 ～1768°C (400 ～3214°F)S型：204 ～1768°C (400 ～3214°F)B型：538 ～1820°C (1000 ～3308°F)N型：-129 ～1300°C(-200 ～2372°F)热电偶输入热电偶精度：通常，在极低速模式下，分辨率为24位J = ±1.1°CK = ±1.2°CT = ±1.1°CE = ±1.0°CR = ±2.5°CS = ±2.6°CB = ±3.3°CN = ±1.5°C冷端补偿精度：±1.0°C模拟输入精度：差分输入：通常，在极低速模式下，精度为读数的0.015%+量程的0.004%+10uV（不包括噪声）单端输入：通常，在极低速模式下，精度为读数的0.05%+量程的+0.01%+50uV（不包括噪声）USB设备类型：USB 2.0（全速版）设备兼容性：USB 1.1、USB 2.0电源：通过USB或9 Vdc通用适配器（随附）供电适用于导轨应用的DIN导轨安装式：可选热电偶开路检测：当某条通道配置为热电偶传感器输入时，该功能便自动启用。
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微机系统中，外设与CPU连接因为接口标准
互不兼容而无法共享所带来的安装与配置困
难的问题。
USB是一种标准的连接接口，在把外面的设备
与计算机连接时，允许不必重新配置与设计系统，
也不必打开机壳和另外调整接口卡的指拨开关。 在USB连接上计算机时，计算机会自动识别这些 外围设备，并且配置适当的驱动程序，用户无须 再另外重新设置。通过USB接口，实现了即插即
USB总线数据采集系统的特点
1）速度快 USB有高速和低速两种方式，主模式为 高速模式，速率为12Mb/s。另外为了适应 一些不需要很大吞吐量和很高实时性的设备
(如鼠标等)，USB还提供低速方式，速率为
1.5Mb/s。
USB总线数据采集系统的特点
2）设备安装和配置容易
安装USB设备不必再打开机箱，加减已安装 过的设备无须关闭计算机。所有USB设备支持热 插拔，系统对其进行自动配置，彻底抛弃了过去 的跳线和拔码开关设置。 3）易扩展
实现USB远距离采集数据传输
将USB与RS-485结合构建数据采集系统的基 本思路是：在采集现场，用RS-485总线模块将传 感器采集到的模拟量数字化以后，利用RS-485总 线协议将数据上传。在PC机端有一个双向RS-485 ／USB的转换接口，利用这个转换接口接收RS485总线模块的数据并通过USB接口传输至PC机进 行分析处理。而PC机向数据采集设备发送数据的 过程正好相反：PC机向USB口发送数据，数据通 过RS-485／USB转换接口转换为RS-485总线协议 向远端输送，如图所示。
单击“Setup”按钮， 弹出“USB4711A Device Setting”对话框， 如图所示，在对话框中 可以设置AI通道是单端 输入还是差分输入，可 以设置两个AO输出通 道基准电压的大小 （0∽5V还是0∽10V）， 设置好后，单击“OK” 按钮即可。图7-6 模块 设置 到此，USB4711A数 据采集模块的硬件和软 件已经安装完毕，可以 进行模块测试。
6）单一专用的接头型号。所有USB外围设备的 接头型号应完全统一(A型与B型)，并且可以使用 USB集线器来增加扩充的连接端口的数目。
下面列出USB总线的诸多特性与优点。 4）USB接口规范1.1中的12 Mbps的传送速度可满足大部 分的使用需求。当然，快速的2.0规范，提供更佳的传输率。 5）USB最多可以连接127个接口设备。因为USB接口使 用7位的寻址字段，所以2的7次方等于128。若扣掉USB主 机预设给第一次接上的接口设备使用，还剩127个地址可 以使用。因此一台计算机最多可以连接127个USB设备。 6）单一专用的接头型号。所有USB外围设备的接头型号 应完全统一(A型与B型)，并且可以使用USB集线器来增加 扩充的连接端口的数目。
配置模块
当计算机上已经安装好某个产品的 驱动程序后，设备管理软件支持的设备 列表前将没有红色叉号，说明驱动程序 已经安装成功，比如图中Supported Devices列表的Advantech USB-4711前面
就没有红色叉号，选中该设备，单击
“Add”按钮，该模块信息就会出现在
Installed Devices列表中。
USB总线的出现很好地解决了以上问题。目前USB接口 已经成为计算机的标准设备，它具有通用、高速、支持热插 拔等优点，非常适合在数据采集中应用。
USB串行总线是一种电缆总线，它是一
种新型的外设接口标准，其基本思路是采用
通用连接器和自动配置及热插拔技术和相应
的软件，实现资源共享和外设的简单快速连
接。USB和IEEE 1394的出现，解决了目前
满足大部分的使用需求。当然，快速的2.0规范，
提供更佳的传输率。
下面列出USB总线的诸多特性与优点。
5）USB最多可以连接127个接口设备。因为USB 接口使用7位的寻址字段，所以2的7次方等于128。 若扣掉USB主机预设给第一次接上的接口设备使 用，还剩127个地址可以使用。因此一台计算机最 多可以连接127个USB设备。
USB-4711数据采集模块简介
USB-4711A即插即用型数据采集模块（如图所示）， 无需打开计算机机箱来安装板卡，仅需插上模块，便可以 采集到数据，简单高效。它在工业应用中足够可靠和稳定， 却并不昂贵。
USB-4711A给任何带有USB端口的计算机增加测量和 控制能力的最佳途径。它通过USB端口获得所有所需的电 源，无需连接外部的电源。
一条方便、廉价、有效的途径。
实现USB远距离采集数据传输
综上所述，USB的数据传输速率大大高于RS-485，而RS-485 总线具有传输距离远，且每条RS-485总线上可以挂接多个设备的 特点。采取USB与RS-485总线结合，可形成分布式数据采集传输 系统结构。
这种传输系统适用于一些有多个空间上相对分散的工作点， 而每个工作点又有多个数据需要进行采集和传输的场合，例如大 型粮库，每个粮仓在空间上相对分散，而每个粮仓又需要采集温 度、湿度、CO2浓度等一系列数据。在这样的情况下，每一个粮 仓可以分配一条RS-485总线，将温度、湿度、CO2浓度等数据采 集设备都挂接到RS-485总线上，然后每个粮仓再通过485总线传 输到监控中心，并转换为USB协议传输到PC机。由于粮仓的各种 数据监测实时性要求不是很高，因此采用这种方法可以用一台 PC机完成对一座大型粮库的所有监测工作。
组态控制技术—监控篇
USB数据采集模块
USB总线技术概述
工业控制等场合往往需要用PC或工控机对各种数据进行
采集，如液位、温度、压力等，通常数据采集系统是通过串 行口、并行口或内部总线等与计算机连接的，但是它们都有 一个共同的缺点，即安装不太方便，灵活性受到限制。目前 常用的数据采集板卡易受机箱内环境干扰而导致数据采集失 真，容易受计算机插槽数量和地址、中断资源限制，不可能 挂接很多设备，可扩展性差。
并且拥有比传统的RS-23பைடு நூலகம்串行与并行接口快许多
的数据传输速度。
采用USB传输的数据采集系统
一个实用的USB数据采集系统包括A／D转换器、微
控制器以及USB通信接口。为了扩展其用途，还可以加上
多路模拟开关和数字I／O端口，如图所示。
采用USB传输的数据采集系统
另一种方案是采用具备USB通信功能的单片机。随着 USB应用的日益广泛，Intel， Cypress，Philips等芯片厂 商都推出了具备USB通信接口的单片机。这些单片机处理 能力强，有的本身就具备多路A／D转换器，构成系统的电 路简单，调试方便，电磁兼容性好，因此采用具备USB接 口的单片机是构成USB数据采集系统较好的方案。不过， 由于具备了USB接口，这些芯片与过去的开发系统通常是 不兼容的，需要购买新的开发系统，投资较高。 USB的一大优点是可以提供电源。在数据采集设备中 耗电量通常不大，因此可以设计成采用总线供电的设备。
USB与RS-485结合实现远距离数据采集
实现USB远距离采集数据传输
在图中，关键设备是RS-485／USB转换器。
在RS-485／USB转换器中，RS-485接口的功能和通
常采用RS-232／RS-485转换器中RS-485接口性能(速率、
驱动能力等)完全一样，也就是说，一个RS-485／USB 转换器就能够完全取代RS-232／RS-485转换器，且成 本要低许多，同时具有安装方便、不受插槽数限制、 不用外接电源等优点，为工业和科研数据采集提供了
简而言之，USB总线整体功能就是简化外部接
口设备与主机之间的连线，并利用一条传输缆线
来串接各类型的接口设备(如打印机的并行端口、 调制解调器的串行端口)，解决了现今主机后面一 大堆缆线乱绕的困境。它最大的好处是可以在不 需要重新开机的情况之下安装硬件。而USB在设
计上可以让高达127个接口设备在总线上同时运行，
通过使用Hub扩展，可连接多达127个外设。 标准USB电缆长度为3 m(5 m低速)。通过Hub或中 继器可以使外设距离达到30 m。
USB总线数据采集系统的特点
4）能够采用总线供电 USB总线提供最大达5V电压、500mA电流。 该5V电源可用于数据采集系统中。 5）使用灵活
USB共有4种传输模式：控制传输(contro1)、 同步传输(synchronization)、中断传输(interrupt)、 批量传输(bulk)，以适应不同设备的需要。
2）即插即用(plug-and-play)，并能自动检测与 配置系统的资源。再者，无需系统资源的需求， 即USB设备不需要另外设置IRQ中断、I／O地址 以及DMA等的系统资源。
下面列出USB总线的诸多特性与优点： 3）具有“热插拔”(hot attach & detach)的特性。
在操作系统已开机的执行状态中，随时可以插人 或拔离USB设备，而不须再另外关闭电源。 4）USB接口规范1.1中的12 Mbps的传送速度可
首先执行DevMgr.exe程序，根据安装向导完成 配置管理软件的安装； 接着执行USB4711.exe程序，按照提示完成驱 动程序的安装。
将USB-4711A数据采集模块连接 到PC的USB接口上，接通模块电源， 出现“找到新的硬件向导”对话框， 选择“自动安装软件”项，点击“下 一步”按钮，计算机将自动完成驱动 程序的安装。
用与热插拔的特性，用户即可迅速方便地连接PC
主机的各种外围设备。
USB的另一特点是在连接PC主机时，对所有
USB接口设备，提供了一种“全球通用”的标准连
接器(A型与B型)。这些连接器将取代所有的各种 传统外围端口，如串行端口、并行端口以及游戏 接口等。此外，USB接口还可以允许将多达127个 接口设备同时串接到PC一个外部的USB接口上。
检查模块是否安装正确：右击“我的电脑”，点击
“属性”项，弹出“系统属性”对话框，选中“硬件”
项，点击“设备管理器”按钮，进入“设备管理器”画 面，若模块安装成功后会在设备管理器列表中出现