USB модуль Ke-USB24A. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Компьютеры

 Комментарии к статье

В этой статье я хотел бы познакомить Вас с USB модулем Ke-USB24A от KERNELCHIP (kernelchip.ru). Что это такое и для чего он нужен?

Наверняка, те кто занимаются разработкой и эксплуатацией устройств сопряжения с компьютером хорошо знакомы и LPT и COM портами - еще бы, ведь именно они являлись до недавнего времени основными способами коммуникации между внешней схемой и компьютером. Однако, в настоящий момент времени эти порты постепенно исчезают из состава материнских плат современных компьютеров. Встает вопрос о переходе на шину USB. Помимо кучи преимуществ использование этой шины требует гораздо больше усилий чем например, обычный COM порт. Теперь необходимо программировать USB микроконтроллер, заниматься разработкой USB драйвера, существенно усложнять программное обеспечение. Даже использование HID устройства не всегда является удобным - требуется довольно громоздкая процедура работы с устройством на стороне PC. Примеры для работы с ней широко распространены для языка С++. А что делать, если мы хотим использовать, например, Java?

Если перед нами стоит задача управления внешними устройствами, например, ключами, реле и т.д. через шину USB интересным ходом будет использование модуля Ke-USB24A. Он предназначен для сопряжения внешних цифровых и аналоговых устройств, датчиков и исполнительных механизмов с компьютером через шину USB. Модуль имеет 24 линии ввода/вывода с возможностью независимой настройки направления передачи данных.

Одной из интереснейших особенностей этого модуля является то, что при подключении его к компьютеру он определяется операционной системой как дополнительный COM порт! Т.е. если установить для модуля драйвера (уже готовые, и доступные для скачивания на сайте разработчика) то в диспетчере устройств в разделе последовательных портов появится новый COM порт. Именно через него мы будем общаться с модулем.

Это означает что с программной точки зрения обмен информацией между модулем и компьютером осуществляется через интерфейс обычного последовательного порта. Последнее обстоятельство существенно облегчает программирование, т.к. нет необходимости в применении дополнительных динамических библиотек, сложных интерфейсов и непосредственного общения с драйвером. Для написания собственных программ управления модулем возможно применение любого языка/среды программирования, поддерживающих возможность работы с COM портами. Можно использовать C++, Delphi, VisualBasic, Java и даже встроенный в Excel язык VBA!

Также внутри модуля уже интегрирован 10-ти разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП) с частотой дискретизации до 400 Гц. Также модуль имеет возможность сохранения настроек направлений линий ввода/вывода, позволяет сохранять в своей памяти данные пользователя. Такж модуль позволяет изменять свой строковый дескриптор USB устройства. Именно этот текст появляется в Windows при подключении нового USB устройства. У Вас есть возможность установить и сохранить свой собственный текст, который будет появлятся при подключении модуля к компьютеру.

Как осуществляется управление модулем? Решение тоже весьма интересно - используются текстовые команды, наподобие тех, которые применяются в управлении модемами. Например, чтобы установить высокий уровень напряжения (+5 В) на линии ввода/вывода под номером 14 необходимо в COM порт, ассоциированный с модулем записать команду вида $KE,WR,14,1, чтобы подать логический ноль - $KE,WR,14,0 и т.д. Для далбнейшего ознакомления с модулем рекомендую скачать описание команд управления Ke-USB24A (kernelchip.ru/Ke-USB24A.php).

Познакомимся поближе с выводами модуля. Назначение и схема их расположения показаны на рисунке и в таблице ниже.

Номер вывода	Обозначение	Описание вывода
1, 32	+ 5 В	Если джампер JM1 установлен - на выводе установлено напряжение +5 В от шины USB (питание модуля осуществляется от шины USB). Если джампер не установлен, на данный вывод необходимо подать напряжение + 5 В от внешнего источника для питания модуля Ke-USB24A (модуль физически отключен от шины питания USB).
2	Vadc	Аналоговый вход АЦП
3	I/O1	Линия ввода/вывода 1
4	I/O2	Линия ввода/вывода 2
5	I/O3	Линия ввода/вывода 3
6	I/O4	Линия ввода/вывода 4
7	I/O5	Линия ввода/вывода 5
8	I/O6	Линия ввода/вывода 6
9	I/O7	Линия ввода/вывода 7
10	I/O8	Линия ввода/вывода 8
11	I/O9	Линия ввода/вывода 9
12	I/O10	Линия ввода/вывода 10
13,14,15	NC	Вывод не используется (Not Connected)
16, 17	GND	Земля
18	I/O11	Линия ввода/вывода 11
19	I/O12	Линия ввода/вывода 12
20	I/O13	Линия ввода/вывода 13
21	I/O14	Линия ввода/вывода 14
22	I/O15	Линия ввода/вывода 15
23	I/O16	Линия ввода/вывода 16
24	I/O17	Линия ввода/вывода 17
25	I/O18	Линия ввода/вывода 18
26	I/O19	Линия ввода/вывода 19
27	I/O20	Линия ввода/вывода 20
28	I/O21	Линия ввода/вывода 21
29	I/O22	Линия ввода/вывода 22
30	I/O23	Линия ввода/вывода 23
31	I/O24	Линия ввода/вывода 24

Теперь давайте перейдем сразу к практическому использованию модуля. Соберем схему на основе модуля для управления внешними нагрузками через шину USB, например, давайте будем управлять светодиодами, подключенными к линиям ввода/вывода. Рекомендованная схема от производителя представлена ниже. Схема предельно проста - к линиям ввода/вывода просто подключены светодиоды. Все светодиоды сажаются на общий провод схемы - например, вывод 16 модуля. Обратите внимание, что если Вы хотите управлять более мощными нагрузками, например, лампочками, реле или моторами Вам необходимо позаботится о буферной схеме, т.к. Ke-USB24A не выдержит такой нагрузки и перегорит. Светодиоды можно подключать вполне спокойно.

Со схемотехникой разобрались - пора переходить к софту. Нам необходима программа, которая могла бы передавать данные через COM порт. Тут есть несколько вариантов - можно использовать уже готовую программу, например, HyperTerminal, входящую в состав любой ОС Windows. Можно использовать специальную терминальную программу KeTerm, рекомендуемую разработчиком (для нее доступны исходные коды на языке С++, среда разработки Microsoft Visual C++ 6.0). Скачать ее можно на сайте Kernelchip. И наконец, наиболее интересный вариант - написать свою программу. Это весьма просто, т.к. нам потребуются знания только по программированию COM порта - о программировании USB нам даже вспоминать не ненужно.

Начнем с HyperTerminal т.к. она есть в любой версии Windows и всегда под рукой. Для ее запуска выберите Пуск ->Программы -> Стандартные -> Связь -> HyperTerminal. Тотчас же запуститься мастер создания нового соединения с предложением указать имя соединения. Укажите любое название, нажмите "OK". Следующим шагом необходимо выбрать COM порт через который необходимо установить соединение. В списке выбираем такой номер порта который был выделен Windows для модуля (можно посмотреть в диспетчере устройств). Нажмите "OK". Далее мастер предложит изменить настройки порта. Здесь необходимо сделать важное замечание - такие параметры как скорость, количество битов данных, битов четности и остальные настройки не имеют ни какого значения для модуля, т.к. фактически данные передаются по шине USB. Можно смело оставить все настройки по умолчанию. НажмитеOK".Итак, соединение установлено. Далее настоятельно рекомендуется изменить некоторые настройки в программе для удобства работы. В главной панели программы нажмите на кнопку "Свойства". В открывшемся окне перейдите на вкладку "Параметры" и нажмите на кнопку "Параметры ASCII...". Установите флажки как на рисунке ниже. Обратите внимание на первый флажок. Синтаксис команд модуля требует чтобы все команды заканчивались символом возврата каретки и перевода на новую строку. Нажмите "OK".

Все настройки выполнены. Можно приступать к работе. Для начала отправим модулю самую простую команду $KE - команду проверки. Набираем текст $KE и нажимаем Enter. В ответ мы получаем строку #OK - это значит что модуль исправен и готов к работе.

Ну а дальше дело техники - используем команду $KE,WR с нужным номером линии и необходимым значением для записи. Посылаем разные команды - мигаем светодиодами.

На этом я хотел бы закончить эту вводную статью. Далее мы познакомимся с тем как управлять модулем из программ написанных на С++, Delphi и даже из EXcel. Познакомься с другими полезными функциями модуля, например АЦП.

Перейти ко второй части статьи: управление модулем Ke-USB24A из Excel

Автор: Дмитрий Иванов (Grirog); Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Компьютеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Случайная новость из Архива Суперконденсаторы VINATech VPC 21.06.2021 Южнокорейский производитель суперконденсаторов VINATech запустил в массовое производство новое семейство суперконденсаторов VPC (Vina Pulse Capacitor) с рабочим напряжением 3,8 В и сверхмалым током утечки. VPC – это семейство экологически чистых гибридных литиевых конденсаторов, разработанных в качестве бюджетной и технически эффективной замены более дорогим батареям, созданным по другим технологиям. Данное семейство предлагает более низкое значение ESR, более широкий диапазон температур и более высокие токи нагрузки при меньших габаритах, по сравнению с альтернативными вариантами батарей. Основными особенностями данного семейства являются высокая плотность энергии и сверхмалый ток утечки (1...5 мкА), что делает их идеальным решением для резервного питания импульсных нагрузок в таких приложениях, как умные электросчетчики, удаленные измерения в счетчиках газа и воды (системы AMR), в беспроводных устройствах IoT и автомобильных модулях E-call. Семейство VPC включает в себя варианты суперконденсаторов в четырех типоразмерах (8х20 / 10х30 / 12,5х25 и 12,5х35 мм) с емкостями 30, 100, 150 и 250 Ф. Технические особенности: Высокая плотность мощности и энергии; Низкое значение ESR; Сверхмалые токи утечки и низкий саморазряд; Высокое рабочее напряжение 3,8 В; Соответствие требованиям стандартов RoHS, REACH; Экологичность, отсутствие проблем с транспортировкой, хранением, утилизацией.

Другие интересные новости:

▪ Ускоренное изучение новых языков увеличивает мозг

▪ Tesla будет цокать копытами

▪ Робот строит кирпичный дом за два дня

▪ Красное вино ускоряет сжигание жира в печени

▪ Ионная тяга вместо реактивной

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудиотехника. Подборка статей

▪ статья В рассуждении чего бы покушать. Крылатое выражение

▪ статья Какую работу выполняет сердце? Подробный ответ

▪ статья Выбленочный узел. Советы туристу

▪ статья Прибор автолюбителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадка стеклянного цилиндра. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026