Modulo USB Ke-USB24A. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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In questo articolo, vorrei presentarvi il modulo USB Ke-USB24A di KERNELCHIP (kernelchip.ru). Che cos'è e perché è necessario?

Sicuramente coloro che sono impegnati nello sviluppo e nel funzionamento di dispositivi di interfaccia con un computer conoscono bene sia le porte LPT che COM, ovviamente perché fino a poco tempo fa erano il principale mezzo di comunicazione tra un circuito esterno e un computer. Tuttavia, al momento, queste porte stanno gradualmente scomparendo dalle schede madri dei computer moderni. C'è una domanda sulla transizione al bus USB. Oltre a una serie di vantaggi, l'utilizzo di questo bus richiede uno sforzo molto maggiore rispetto, ad esempio, a una normale porta COM. Ora è necessario programmare il microcontrollore USB, sviluppare un driver USB e complicare notevolmente il software. Anche l'utilizzo di un dispositivo HID non è sempre conveniente: è necessaria una procedura piuttosto complicata per lavorare con il dispositivo sul lato PC. Esempi per lavorare con esso sono diffusi per il linguaggio C++. Ma cosa succede se vogliamo usare, ad esempio, Java?

Se ci troviamo di fronte al compito di controllare dispositivi esterni, ad esempio chiavi, relè, ecc. tramite il bus USB, una mossa interessante sarebbe quella di utilizzare il modulo Ke-USB24A. È progettato per interfacciare dispositivi digitali e analogici esterni, sensori e attuatori con un computer tramite il bus USB. Il modulo dispone di 24 linee di ingresso/uscita con la possibilità di impostare in modo indipendente la direzione del trasferimento dei dati.

Una delle caratteristiche più interessanti di questo modulo è che quando è collegato a un computer, viene definito dal sistema operativo come una porta COM aggiuntiva! Quelli. se installi i driver per il modulo (pronti e disponibili per il download sul sito Web dello sviluppatore), verrà visualizzata una nuova porta COM in Gestione dispositivi nella sezione porte seriali. È attraverso di essa che comunicheremo con il modulo.

Ciò significa che dal punto di vista del software, lo scambio di informazioni tra il modulo e il computer avviene attraverso l'interfaccia di una porta seriale convenzionale. Quest'ultima circostanza semplifica notevolmente la programmazione, poiché non è necessario utilizzare librerie dinamiche aggiuntive, interfacce complesse e comunicazione diretta con il driver. Per scrivere i propri programmi di controllo per il modulo, è possibile utilizzare qualsiasi linguaggio/ambiente di programmazione che supporti la capacità di lavorare con le porte COM. Puoi usare C++, Delphi, VisualBasic, Java e persino il VBA integrato di Excel!

Inoltre, all'interno del modulo è già integrato un convertitore analogico-digitale (ADC) a 10 bit con una frequenza di campionamento fino a 400 Hz. Inoltre, il modulo ha la possibilità di salvare le impostazioni per le direzioni delle linee di ingresso/uscita, consente di salvare i dati dell'utente nella sua memoria. Il modulo consente inoltre di modificare il descrittore della stringa del dispositivo USB. Questo è il testo che appare in Windows quando viene collegato un nuovo dispositivo USB. Hai la possibilità di impostare e salvare il tuo testo che apparirà quando colleghi il modulo al tuo computer.

Come viene gestito il modulo? Anche la soluzione è molto interessante: vengono utilizzati comandi di testo, simili a quelli utilizzati nel controllo del modem. Ad esempio, per impostare un livello di alta tensione (+5 V) sulla linea di ingresso/uscita numero 14, è necessario scrivere un comando del tipo sulla porta COM associata al modulo $KE,WR,14,1per applicare uno zero logico - $KE,WR,14,0 eccetera. Per ulteriori informazioni sul modulo, consiglio di scaricare la descrizione dei comandi di controllo Ke-USB24A (kernelchip.ru/Ke-USB24A.php).

Diamo un'occhiata più da vicino alle conclusioni del modulo. Lo scopo e la disposizione della loro ubicazione sono mostrati nella figura e nella tabella seguente.

Numero di uscita	Designazione	Pin Descrizione
1, 32	+ 5 V	Se è installato il ponticello JM1, l'uscita è impostata a +5 V dal bus USB (il modulo è alimentato dal bus USB). Se il jumper non è installato, questo pin deve essere alimentato con una tensione di +5 V da una sorgente esterna per alimentare il modulo Ke-USB24A (il modulo è fisicamente disconnesso dal bus di alimentazione USB).
2	Vacc	Ingresso analogico ADC
3	I/O1	Linea I/O 1
4	I/O2	Linea I/O 2
5	I/O3	Linea I/O 3
6	I/O4	Linea I/O 4
7	I/O5	Linea I/O 5
8	I/O6	Linea I/O 6
9	I/O7	Linea I/O 7
10	I/O8	Linea I/O 8
11	I/O9	Linea I/O 9
12	I/O10	Linea I/O 10
13,14,15	NC	Il pin non è utilizzato (non connesso)
16, 17	GND	Terra
18	I/O11	Linea I/O 11
19	I/O12	Linea I/O 12
20	I/O13	Linea I/O 13
21	I/O14	Linea I/O 14
22	I/O15	Linea I/O 15
23	I/O16	Linea I/O 16
24	I/O17	Linea I/O 17
25	I/O18	Linea I/O 18
26	I/O19	Linea I/O 19
27	I/O20	Linea I/O 20
28	I/O21	Linea I/O 21
29	I/O22	Linea I/O 22
30	I/O23	Linea I/O 23
31	I/O24	Linea I/O 24

Passiamo ora all'utilizzo pratico del modulo. Montiamo un circuito basato su moduli per controllare i carichi esterni tramite il bus USB, ad esempio controlliamo i LED collegati alle linee di I / O. Lo schema consigliato dal produttore è presentato di seguito. Il circuito è estremamente semplice: i LED sono semplicemente collegati alle linee I / O. Tutti i LED sono posizionati su un filo comune del circuito, ad esempio il terminale 16 del modulo. Si noti che se si desidera pilotare carichi più potenti, come lampadine, relè o motori, è necessario occuparsi del circuito buffer, perché. Ke-USB24A non resisterà a un tale carico e si brucerà. I LED possono essere collegati abbastanza facilmente.

Abbiamo scoperto i circuiti: è ora di passare al software. Abbiamo bisogno di un programma che possa trasmettere dati attraverso la porta COM. Ci sono diverse opzioni qui: puoi utilizzare un programma già pronto, ad esempio HyperTerminal, che fa parte di qualsiasi sistema operativo Windows. È possibile utilizzare uno speciale programma terminale KeTerm consigliato dallo sviluppatore (i codici sorgente sono disponibili in C++, ambiente di sviluppo Microsoft Visual C++ 6.0). Puoi scaricarlo dal sito Web di Kernelchip. E infine, l'opzione più interessante è scrivere il tuo programma. Questo è abbastanza semplice, perché abbiamo solo bisogno della conoscenza della programmazione della porta COM - non abbiamo nemmeno bisogno di ricordare la programmazione USB.

Iniziamo con HyperTerminal. è in qualsiasi versione di Windows ed è sempre a portata di mano. Per avviarlo, seleziona Start -> Programmi -> Accessori -> Comunicazioni -> HyperTerminal. Verrà immediatamente avviata la procedura guidata per la creazione di una nuova connessione, che richiede di specificare un nome per la connessione. Specificare qualsiasi nome, fare clic su "OK". Il passaggio successivo consiste nel selezionare la porta COM attraverso la quale si desidera stabilire una connessione. Nell'elenco, seleziona il numero di porta che è stato assegnato da Windows per il modulo (puoi vederlo in Gestione dispositivi). Fare clic su OK. Successivamente, la procedura guidata proporrà di modificare le impostazioni della porta. Qui è necessario fare un'osservazione importante: parametri come velocità, numero di bit di dati, bit di parità e altre impostazioni non hanno alcun significato per il modulo, perché. infatti, i dati vengono trasferiti tramite il bus USB. Puoi tranquillamente lasciare tutte le impostazioni predefinite. Fare clic su OK". Quindi, la connessione è stabilita. Successivamente, si consiglia vivamente di modificare alcune impostazioni nel programma per facilità d'uso. Nel pannello principale del programma, fare clic sul pulsante "Proprietà". Nella finestra che si apre, andare alla scheda "Impostazioni" e fare clic su "Opzioni ASCII... ". Selezionare le caselle come nell'immagine sottostante. Prestare attenzione alla prima casella. La sintassi dei comandi del modulo richiede che tutti i comandi terminino con un ritorno a capo e un carattere di nuova riga Fare clic su "OK".

Tutte le impostazioni sono state eseguite. Puoi metterti al lavoro. Per prima cosa, inviamo al modulo il comando $KE più semplice: il comando check. Digita il testo $KE e premi Invio. In risposta, otteniamo la stringa #OK - questo significa che il modulo funziona ed è pronto per funzionare.

Bene, allora è una questione di tecnologia: utilizziamo il comando $KE,WR con il numero di riga desiderato e il valore richiesto per la registrazione. Inviamo comandi diversi: LED lampeggianti.

Con questo, vorrei concludere questo articolo introduttivo. Successivamente, impareremo come gestire il modulo da programmi scritti in C ++, Delphi e persino da EXcel. Scopri altre utili funzionalità del modulo, come ADC.

Vai alla seconda parte dell'articolo: Controllo del modulo Ke-USB24A da Excel

Autore: Dmitry Ivanov (Grirog); Pubblicazione: cxem.net

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