Uniwersalny modu‡ interfejsowy USB(1).pdf

M I N I P R O J E K T Y

Wspólną cechą układów opisywanych w dziale "Miniprojekty" jest łatwość ich praktycznej realizacji.

Zmontowanie układu nie zabiera zwykle więcej niż dwa, trzy kwadranse, a można go uruchomić w ciągu

kilkunastu minut. Układy z „Miniprojektów” mogą być skomplikowane funkcjonalnie, lecz łatwe w montażu

i uruchamianiu, gdyż ich złożoność i inteligencja jest zawarta w układach scalonych. Wszystkie układy

opisywane w tym dziale są wykonywane i badane w laboratorium AVT. Większość z nich znajduje się

w ofercie kitów AVT, w wyodrębnionej serii „Miniprojekty” o numeracji zaczynającej się od 1000.

Uniwersalny moduł interfejsowy USB

Schemat modu³u ( rys. 1 )

jest jedn¹ z†typowych apli-

kacji proponowanych przez

producenta. Uk³ad FT8U232

pracuje tutaj w†uk³adzie

z†samodzielnym zasilaniem.

Tranzystor Q1 zabezpiecza

wy³¹czon¹ magistralÍ USB

przed podaniem napiÍcia

z†zewn¹trz. PamiÍÊ U2 po-

zwala na wpisanie w³asnych

identyfikatorÛw modu³u.

P³ytka umoøliwia teø roz-

dzielenie obwodÛw zasila-

nia: +5 V†dla FT8U232 oraz

niøsze napiÍcie (zazwyczaj

+3,3 V) dla interfejsu I/O

wspÛ³pracuj¹cego bezpoúred-

nio z†do³¹czonym urz¹dze-

niem (nie lutujemy wtedy

zworki R7).

Do montaøu uøyto moøli-

wie jak najmniejszych ele-

mentÛw SMD wlutowanych

obustronnie na dwuwarstwo-

w¹ p³ytkÍ drukowan¹ ( rys. 2 ).

Umoøliwi³o to zachowanie

niewielkich rozmiarÛw - mo-

du³ jest przewidziany do

umieszczania bezpoúrednio

na obudowie urz¹dzenia (po-

dobnie jak dawniej gniazdo

RS232) i†pod³¹czenia taúm¹

na sta³e albo poprzez wtyk

(rozk³ad wyprowadzeÒ na

rys. 3 ).

Zlutowany modu³ - po

wstÍpnej ogÛlnej kontroli

(ew. zwarcia na druku, wad-

liwe luty itp.) zasilamy na-

piÍciem 5†V†i†konfigurujemy

przy uøyciu programu narzÍ-

dziowego Ftd2xxst.exe (bar-

dziej szczegÛ³owe opisy

w†EP10/2002). Prototyp

otrzyma³ nazwÍ ìuniwersalny

modu³ USBî, ktÛra jest uøyta

w†za³¹czonym przyk³adzie

oprogramowania.

Dla przetestowania moø-

liwoúci komunikacyjnych

modu³ zosta³ do³¹czony

(w†minimalnej konfiguracji -

tylko linie RxD oraz TxD) do

UART-u mikrokontrolera AT-

mega 8†pracuj¹cego z†we-

wnÍtrznym oscylatorem

8†MHz. Tutaj od razu objawia

siÍ ogromna zaleta FT8U232,

polegaj¹ca na moøliwoúci

bardzo elastycznego ustawia-

nia szybkoúci transmisji.

Z†poziomu aplikacji PC

moøemy komunikowaÊ siÍ

z†modu³em na trzy sposoby:

- uøywaj¹c sterownika wirtu-

alnego portu szeregowego

dla wykorzystania dotych-

czasowych, tradycyjnych roz-

wi¹zaÒ obs³ugi portÛw COM

(tutaj takøe moøemy do-

wolnie ustawiÊ szybkoúÊ

zmieniaj¹c wpisy w†pli-

ku. inf ),

- pos³uguj¹c siÍ funkcjami

Classic Interface w†po³¹-

czeniu ze sterownikiem

D2XX Direct Driver ,

- uøywaj¹c interfejsu FT-

Win32 API, ktÛry pozwala

na proste przystosowanie

dotychczasowego kodu do

nowych celÛw.

Przyk³adowa aplikacja zo-

sta³a napisana w†Delphi 6†PE.

Ma ona bardzo ograniczone

i†podstawowe moøliwoúci

gdyø s³uøy³a tylko do pierw-

szych testÛw. Wykorzystuje

funkcje Classic Interface do

skonfigurowania parametrÛw

transmisji a†nastÍpnie do wy-

s³ania i†odebrania 32-bajtowej

ramki danych. Po stronie

mikrokontrolera obs³uga

transmisji jest realizowana

ca³kowicie przy pomocy

przerwaÒ. PrÛbny zestaw spi-

sa³ siÍ znakomicie zarÛwno

przy 125 jak i†250 kbd.

Rys. 1. Schemat elektryczny uniwersalnego modułu USB

Elektronika Praktyczna 5/2003

Zapewne juø

wkrÛtce interfejsy RS232

ca³kowicie zanikn¹ w

komputerach, zast¹pione

przez USB oraz

Firewire. Narzuca to

nowe wymogi dla

amatorsko

konstruowanych

urz¹dzeÒ

mikroprocesorowych,

ktÛre bÍd¹ komunikowaÊ

siÍ z†komputerem.

Obecnie jednak uøycie

USB we w³asnych

urz¹dzeniach sta³o siÍ -

m.in. dziÍki uk³adom

FTDI - ca³kiem proste.

Przedstawiony

w†niniejszym

miniprojekcie

uniwersalny modu³

z†uk³adem FT8U232BM

s³uøy w³aúnie do tego

celu.

M I N I P R O J E K T Y

C3...C5: 100nF 1206

Półprzewodniki

U1: FT8U232BM

U2: 93C46 SO8

Q1: tranzystor n−p−n małej

mocy SOT23

Różne

Y1: rezonator ceramiczny

6,000 MHz CSTCC6,00MG−TC

(Murata)

Gniazdo USB typu B

listwa goldpin 2x5

P³ytka drukowana jest dostÍpna w AVT - oznaczenie AVT-1365 .

Wzory p³ytek drukowanych w formacie PDF s¹ dostÍpne

w Internecie pod adresem: http://www.ep.com.pl/?pdf/maj03.htm

oraz na p³ycie CD-EP5/2003 w katalogu PCB .

Ω

0805

Rys. 3. Wyprowadzenia złącza

modułu (widok od góry)

R4, R9: 10k

Ω

0805

R5: 1,5k

Ω

0805

1206

R7: 0 1206

R8: 2,2k

Ω

Rys. 2. Płytka drukowana

modułu i rozmieszczenie

elementów

kacji transmisyjnej Delphi

znajdziemy na stronie pro-

ducenta ( www.ftdi-

chip.com ), podobnie jak

szczegÛ³ow¹ dokumentacjÍ

omawianych tu tylko skrÛ-

towo zagadnieÒ.

Jurek Szczesiul, AVT

jerzy.szczesiul@ep.com.pl

1206

Kondensatory

C1: 10

Ω

F/16V tantalowy 3216

C2: 33nF 0805

Wszystkie kody ürÛd³o-

we znajduj¹ siÍ na CD-EP5/

2003B, natomiast bardziej

rozbudowany przyk³ad apli-

Dwupunktowy termometr na RS232

W†artykule

przedstawiamy projekt

prostego miernika

temperatury - przystawki

do PC, ktÛry moøna

wykorzystaÊ zarÛwno do

pomiaru temperatury

otoczenia (np. wewn¹trz

i†na zewn¹trz

mieszkania) lub

monitorowania

temperatury istotnych

elementÛw PC-ta.

Rekomendacje :

urz¹dzenie polecamy

zarÛwno tym

Czytelnikom, ktÛrzy

dziÍki niemu bÍd¹

starali siÍ unikn¹Ê

zbliøaj¹cych siÍ upa³Ûw,

jak i†mi³oúnikom

overclockingu.

Schemat elektryczny ter-

mometru znajduje siÍ na rys.

1 . Jest to prosty adapter

RS232<->I2C, wyposaøony

dodatkowo w†stabilizator na-

piÍcia +5 V, ktÛre s³uøy do

zasilania czujnikÛw tempera-

tury DS1621 (lub DS1631).

NapiÍcie zasilaj¹ce jest pobie-

rane bezpoúrednio z†portu

RS232, do ktÛrego do³¹cza siÍ

termometr.

Uk³ad U1 jest zamontowa-

ny na p³ytce interfejsu,

w†zwi¹zku z†czym moøna go

wykorzystaÊ do pomiaru tem-

peratury np. wewn¹trz po-

mieszczenia. Drugi czujnik

temperatury jest montowany

na osobnej p³ytce drukowa-

nej, dziÍki czemu moøna go

wykorzystaÊ np. do pomiaru

temperatury na zewn¹trz po-

mieszczenia. Zakres mierzo-

nych temperatur wynosi: -

20...+125 o C (-4...257 o F). Nale-

øy pamiÍtaÊ, øe wykorzysta-

nie w†projekcie czujnikÛw

z†interfejsem I2C ogranicza

maksymalny zasiÍg transmis-

ji, w†zwi¹zku z†czym naleøy

unikaÊ po³¹czeÒ o†d³ugoúci

powyøej 80 cm (wynik uzys-

ka³em w†wyniku ekspery-

mentÛw, w†niektÛrych przy-

padkach moøe siÍ okazaÊ, øe

odleg³oúÊ ta jest nieco mniej-

sza lub wiÍksza).

Uk³ad zmontowano na

p³ytce drukowanej, ktÛrej

schemat montaøowy znajduje

siÍ na rys. 2 . CzÍúÊ p³ytki, na

ktÛrej zamontowano U2 moø-

na od³amaÊ, a†po³¹czenia po-

miÍdzy p³ytkami umoøliwia-

j¹ z³¹cza oznaczone J1.

Prac¹ termometru steruje

oprogramowanie udostÍpnia-

ne bezp³atnie na stronie

http://www.riccibitti.com/

pc_therm.htm , publikujemy

je takøe na p³ycie CD-EP5/

2003B. Podczas pracy pro-

gram wyúwietla niewielk¹

ikonÍ na pasku zadaÒ ( rys.

3 ), dziÍki czemu monitorowa-

nie temperatury podczas pra-

cy z†komputerem jest bardzo

wygodne.

Andrzej Gawryluk, AVT

Opracowano na podsta-

wie projektu Alberto Ricci

Bitti, za zgod¹ autora.

Rys. 3. Widok paska zadań

po uruchomieniu programu

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1, R2: 4,7 k

Rys. 2. Rozmieszczenie

elementów na płytce

drukowanej

F/16V

Półprzewodniki

D1, D2: 1N4148

DZ1, DZ2: 5,1 V/0,25 W

U1, U2: DS1621 lub DS1631

U3: LM2936−5 lub inny

stabilizator 5V ( low−drop )

Różne

COM: DB9F do druku

P³ytka drukowana jest dostÍpna

w AVT - oznaczenie AVT-1366 .

Rys. 1. Schemat elektryczny termometru

Wzory p³ytek drukowanych

w formacie PDF s¹ dostÍpne

w Internecie pod adresem:

http://www.ep.com.pl/?pdf/

maj03.htm oraz na p³ycie

CD-EP5/2003 w katalogu PCB .

Elektronika Praktyczna 5/2003

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1: 100k

1206

R2, R3: 27

R6: 470

Ω

Kondensatory

C3, C4: 100 nF

C1, C2: 47

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: