利用USB接口实现仪器设备远程维护

1、利用USB接 口实现仪器设备远程维护DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2018.14.0171 引言供暖设备的维护极大的影响用户的生活质量， 比如在温差变 化较大的地区，会出现室内外，冬夏分不清的现象，温度的实时 调节将会显的很重要， 因此， 对设备的远程维护监控就成为整个 系统的关键所在。 在信息流通快速的现代， 互联网的远程交流以 及 U 盘等便携设备，很容易的将用户与供暖公司联系在一起。在用户感觉温度达不到使用标准的时候， 就需要查找该时间 段的运行数据是否正常， 用户只需要外接一个 U 盘，通过操作显 示屏将储存的数据导出， 再与服务人员联系， 通过网络将数据传 送

2、给服务人员， 技术人员通过数据的分析， 对现场仪器进行诊断， 并将新的配置参数通过网络发送给用户， 用户用U盘将新的配置 参数通过显示屏的操作，经由USB接口导入到仪器中，从而实现 对设备功能的修复。对于运行中的问题， 由于技术和沟通等问题会导致维修的延 迟，而远程维护只需要用户将数据发送给技术人员， 不需要维修 人员到场即可解决， 不仅及时解决了用户的问题， 也大大加快了 供暖方的维修效率。远程维护大大节省了仪器维修的时间和差旅费用， 除去仪器 故障，远程维护也可以在硬件故障检测方面得到很大的提升， 定 期的运行数据会显示出整个供暖系统的现状， 不仅可以解决问题 还可以预防可能会发生的问题。

3、 故而远程实时监测就显的必不可 少。2 USB2.0 接口的硬件电路设计为了加强后期服务的强度， 以及便与工作人员对部分出现问 题的用户进行及时的调整， 不至于导致在急需供暖的时候出现无 法及时解决的尴尬。 通过对现有技术的分析， 我们计划实施远程 问题诊断以及维修，USB数据导出、导入接口的设计。这次设计 主要是采用CH376的串行通信功能实现内部数据的导出，以便于技术人员及时的通过收集到的数据找到出现问题的点。硬件主要使用的是IAP15F2K61S2作为主控芯片，该芯片有 多个中断和I/O端口，可以实现复杂的数据通讯；大型FLASH存 储芯片 W25Q128FVSI；文件管理芯片CH376

4、即内部运行数据与 外部U盘的连接控制芯片，用于读取单片机保存的数据。内置多种通讯协议固件，这次设计只使用了USB的通讯模块。如图1所示的FLASH存储芯片，通过SS1、SCLK MISO MOSI 现选择 时钟控制 数据输出 / 输入 数据输入 / 输出与主控芯片 连接实现数据的长期保存。CH376文件管理芯片，该芯片可接 U 盘连接指示灯，且需要外接 12MHz晶振，通过这两种方式确保 U 盘连接的稳定性，以及数据传输的稳定性和准确性。CH376与主控芯片的连接通过 INT RESET-IN RD WR Addr 实现对 CH376 的中断 复位 读 写 状态的过程控制，将主控芯片数据通过D

5、0- D7并行输入经由CH376的USB接口输送到U盘中。通过USB 实现内部数据的导出以及外部数据的导入， 实现数据的更换， 以 及软件的更新换代。这样可以方便技术人员梳理数据， 寻找用户的使用规律得到 更好的参数，优化用户的使用舒适度。3 程序设计远程控制主要是对数据的存储以及导入、 导出，接下来的流 程图介绍了本次软件设计的思路。如图2, FLASH数据存储芯片，只对运行中的数据、参数进 行保存，及时保存显示屏的数据，在软件的设计中，数据通过主 控芯片采用串行通讯方式存储到 FLASH中o在数据导出的时候，通过存储的地址将FLASH中的数据保存 到一个预先设置的缓存空间中， 更改数据格式

6、便于数据在 U盘中 的存储，接着主控芯片与CH376建立连接，确定数据输出中断的 开始，从而实现数据的并行输出。维护数据的导入，以及更新程序的导入运行方式基本相似， 只是少了将数据导入FLASH的过程，维护数据通过主控芯片导入 并直接在显示屏显示，更新程序将会在主控芯片内部自我更新。在软件设计中还需要考虑到数据传输的稳定性，通过延时， 计算长度，标志位的控制，保证程序的长期稳定。4 实验测试为了模拟出较为真实的现实环境， 根据现有的资料以及对于 具体用户的深入调查， 我们模拟架设了整个供暖系统， 在很大程 度上证明了数据的真实性。再者通过人为控制模拟的室外温度， 查看显示屏的数据调节规律， 记录室内外温度变化曲线， 保留典 型数据。之后将数据导出到USB中，对比查看导出数据的准确性。导入数据的检测验证较为简单， 导入的参数可以通过显示屏 很直观的查看到， 也可以通过外部测温设备验证参数改变对实际 环境的影响。在实验中，数据USB的导入导出，通过直观的现象， 证实了远程维护的可行性。5 结论 对于设备的后期维护和技术支持上开发人员在设计时加入 了远程维护U盘这一模块。即用户将设备数据导入到 U盘中发送 给技术人员，技术人员可对设备数据进行分析、评测，这样用户 就可以知道设备运行情况。 而且通过U盘用户还可以进行固件升 级和软件更新。U盘的数据交换，迎合了现在科技的大