一种基于USB协议的即插即用型亮度传感器的制作方法

一种基于usb协议的即插即用型亮度传感器
技术领域
1.本实用新型涉及亮度传感器领域，尤其涉及一种基于usb协议的即插即用型亮度传感器。


背景技术：

2.亮度传感器指能感受光亮度并转换成可用输出信号的传感器，bh1750fvi是一种用于两线式串行总线接口（iic总线）的数字型光强度传感器集成电路，这种集成电路可以实时探测环境光的强度并且使用iic总线将测量结果输出，iic（inter-integratedcircuit）是一种串行通信总线，使用主从架构，为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边设备而制定，此总线强调的是芯片与芯片之间的互联，而在当前的应用环境下多要求芯片与应用程序的交互，进步一可能参与人机交互，在linux(类unix)系统下可以直接利用内核提供的i2c-dev.c文件提供的ioctl函数接口在应用层实现对i2c设备的读写，但是在应用层使用i2c-dev.c文件提供的read（）、write（）方法都只适合于单开始信号时序，而上述两个函数对多开始信号时序并不适用，所以不具有太强的通用性，并且ioctl函数对程序员要求较高，需要自行构建msg结构体，必须了解设备的操作流程，时序等细节问题，而在windows平台下，历史上wince对iic的支持还算良好，而wince驱动想移植到windows10/8.1/8/7/vista/xp/2000/me/98时并不是简单的复制粘贴，并且64位和32位驱动程序一般情况下并不互相兼容，现有windows平台下更多的资料是通过iic传输支持hid类设备，对于现在各种其他类型的iic设备的支持显得力不从心。
3.针对现有iic底层时序与上位机相连，从而降低上位机软件开发的效率和质量，提高成本，增加程序调试时间与上位机软件开发难度，并且使得上位机软件的稳定性和可靠性降低的问题，我们提出一种基于usb协议的即插即用型亮度传感器。


技术实现要素：

4.本实用新型提出的一种基于usb协议的即插即用型亮度传感器，解决了现有iic底层时序与上位机相连，从而降低上位机软件开发的效率和质量，提高成本，增加程序调试时间与上位机软件开发难度，并且使得上位机软件的稳定性和可靠性降低的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种基于usb协议的即插即用型亮度传感器，包括硬件机构，所述硬件机构包括usb转ttl模块、双刀开关、数据解算模块与亮度接收组件，usb转ttl模块主要用于完成将usb协议转换为ttl串口，保障数据解算模块与上位机的双向通讯，usb转ttl模块的一侧电性连接有双刀开关，双刀开关负责可靠的接通和关断后续设备的 5v电源，数据解算模块采用单片机最小系统板，单片机最小系统板设置有一个可编程指示灯和可编程按键，亮度接收组件采用核心板模块。
7.优选的，usb转ttl模块、双刀开关、数据解算模块与亮度接收组件依次电性连接，且usb转ttl模块为双刀开关、数据解算模块与亮度接收组件提供电源。
8.优选的，双刀开关不影响上位机对于usb转ttl模块的识别和逻辑操作。
9.优选的，单片机最小系统板承载解算任务，并且负责产生一路i2c总线。
10.优选的，核心板模块为bh1750fvi核心板模块。
11.优选的，基于usb协议的即插即用型亮度传感器还包括数据处理器，数据处理器负责产生符合i2c总线格式的各种所需信号，完成和亮度传感器的双向通讯，以及解算亮度传感器反馈的原始数据，并将解算后的数据通过ttl电平反馈给usb转ttl模块。
12.本实用新型的有益效果为：
13.1、采用该装置，可以将iic底层时序完全从上位机剥离，让平显配套软件设计人员专注平显功能的开发，实现平显亮度自动调节，关注于数据应用和人机交互，不用再纠结驱动的跨平台跨系统移植，省去调试、适配的步骤。
14.2、提高上位机软件开发的效率和质量，节省程序调试时间，降低成本，降低上位机软件开发难度，增加上位机软件的稳定性和可靠性。
15.综上，该装置可以将iic底层时序完全从上位机剥离，让平显配套软件设计人员专注平显功能的开发，省去调试、适配的步骤，提高上位机软件开发的效率和质量，节省程序调试时间，降低成本，降低上位机软件开发难度，增加上位机软件的稳定性和可靠性。
附图说明
16.图1为本实用新型usb转ttl模块的结构示意图。
17.图2为本实用新型双刀开关的结构示意图。
18.图3为本实用新型单片机最小系统板的结构示意图。
19.图4为本实用新型核心板模块的结构示意图。
20.图5为本实用新型的结构示意图。
21.图中：1、usb转ttl模块；2、双刀开关；3、单片机最小系统板；4、核心板模块；5、硬件机构；6、数据解算模块；7、亮度接收组件；8、数据处理器。
具体实施方式
22.下面结合附图，对本实用新型的技术方案进行详细描述。
23.如图1-图5所示，一种基于usb协议的即插即用型亮度传感器，硬件机构5包括usb转ttl模块1、双刀开关2、数据解算模块6与亮度接收组件7，usb转ttl模块1主要用于完成将usb协议转换为ttl串口，保障数据解算模块6与上位机的双向通讯，usb转ttl模块1的一侧电性连接有双刀开关2，双刀开关2负责可靠的接通和关断后续设备的 5v电源，数据解算模块6采用单片机最小系统板3，单片机最小系统板3设置有一个可编程指示灯和可编程按键，亮度接收组件7采用核心板模块4。
24.如图1、图2、图3、图4所示，usb转ttl模块1、双刀开关2、数据解算模块6与亮度接收组件7依次电性连接，且usb转ttl模块1为双刀开关2、数据解算模块6与亮度接收组件7提供电源，双刀开关2不影响上位机对于usb转ttl模块1的识别和逻辑操作，单片机最小系统板3承载解算任务，并且负责产生一路i2c总线，核心板模块4为bh1750fvi核心板模块。
25.如图5所示，数据处理器8负责产生符合i2c总线格式的各种所需信号，完成和亮度传感器的双向通讯，以及解算亮度传感器反馈的原始数据，并将解算后的数据通过ttl电平
反馈给usb转ttl模块1。
26.表1串口转换接线表
[0027][0028]
本实用新型在使用时，首先根据上述表1依次将usb转ttl模块1、双刀开关2、单片机最小系统板3、以及核心板模块4连接；
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然后使用stc官方软件stc-isp-15xx-v6.88.exe将stc15_bh1750.hex文件烧入stc15w204s最小系统板，然后将usb转ttl模块插入期望获取亮度传感器功能的目标设备，设备应自动识别出一个usb串口（以下简称com3），使用sscom串口调试助手或者其他串口工具往com3发送大写英文字母“a”不含引号，在经过短暂等待后，com3将会返回当前环境亮度。具体iic总线通讯以及总线数据解算过程完全不需要上位机软件作任何干预，只需等待com3返回即可。