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:

Донорское сердце способно быстро перенимать биологический возраст реципиента 12.10.2026

Возраст органов определяется не только количеством прожитых лет. На молекулярном уровне ткани могут стареть с разной скоростью, а после пересадки, как показывают новые эксперименты, их биологические характеристики способны заметно меняться под воздействием организма, в который они попадают. Исследователи из Бостона обнаружили, что молодые донорские сердца после трансплантации довольно быстро приобретают признаки биологического возраста реципиента, тогда как более старые органы могут, напротив, демонстрировать признаки омоложения. Чтобы оценить эти изменения, ученые применили три так называемых "часа старения" - молекулярных инструмента, позволяющих приблизительно определять биологический возраст клеток и тканей. В отличие от обычного календарного возраста, такие показатели отражают состояние организма на уровне определенных молекулярных изменений. Именно их анализ позволил специалистам проследить, как меняются пересаженные сердца спустя несколько месяцев после операции. Основные ...>>

Samsung Galaxy Buds On: клипсы с искусственным интеллектом вместо внутриканальных наушников 12.10.2026

Беспроводные наушники превратились в одно из самых привычных персональных электронных устройств, однако их конструкция по-прежнему во многом определяется необходимостью размещать излучатель внутри или непосредственно у слухового канала. Компания Samsung решила попробовать другой подход. Представленная модель Galaxy Buds On получила формат наушников-клипсов, которые закрепляются непосредственно на ухе и оставляют слуховой канал открытым. Samsung позиционирует новинку как устройство для продолжительного ношения, тренировок и прогулок, а также для ситуаций, когда пользователю важно одновременно слушать музыку и не терять связь с окружающей обстановкой. В отличие от традиционных внутриканальных моделей, Galaxy Buds On практически не изолируют человека от внешнего мира. При этом речь идет не об экспериментальном прототипе или утечке: официальная информация об устройстве уже опубликована в Samsung Newsroom. Открытая конструкция имеет и очевидный недостаток - добиться такой же глубины н ...>>

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Случайная новость из Архива Плата Arduino 101 24.10.2015 Корпорация Intel совместно с создателями Arduino объявили о готовящемся выпуске Arduino 101 (в США) и Genuino 101 (в других странах), платформы для разработки и обучения, предназначенной для технических энтузиастов начального уровня и образовательных сред. В США новинка будет называться Arduino 101, а в остальных странах мира - Genuino 101. Genuino 101 - это первая широко доступная макетная плата на без миниатюрного модуля Intel Curie с низким уровнем энергопотребления. Основой модуля Intel Curie служит однокристальная система Intel Quark SE, спроектированная специально для носимых устройств. Genuino 101 отличается не только простотой использования и хорошо подходит для знакомства с основами цифрового проектирования, но и может использоваться для создания прототипов технологической продукции с расширенными сетевыми и вычислительными функциями - благодаря модулю Intel Curie, указали в корпорации. Новинка предлагается по цене, сопоставимой с платами микроконтроллера начального уровня, которые сейчас доступны на рынке, и включает акселерометр, гироскоп и технологию Bluetooth Smart для создания "умных" устройств с расширенными сетевыми возможностями. Новая плата дополняет открытую радиоэлектронную платформу Arduino, которая объединяет бесплатные образцы аппаратных дизайнов, широкую экосистему сторонних компонентов расширения, программную среду программирования, что упрощает создание интерактивных проектов для пользователей с любым уровнем технической подготовки. "Поддержка начинающих предпринимателей и студентов всегда имела большое значение для Intel, и в рамках партнерства с Arduino мы предлагаем возможности технологий Intel новому поколению технических энтузиастов, - заявил Джош Уолден (Josh Walden), старший вице-президент и руководитель подразделения New Technology Group корпорации Intel. - Благодаря расширенным функциональным возможностям модуля Intel Curie, реализованным в Genuino 101, студенты и разработчики смогут создавать действительно уникальные "умные" решения с расширенными сетевыми возможностями". Плата на базе Intel Curie будет также использоваться в качестве инструмента разработки участниками проекта America’s Greatest Makers - нового шоу, которое в 2016 г. будет транслироваться по сети Turner Broadcasting и на других цифровых платформах. Плата поступит в продажу в первом квартале 2016 года по рекомендованной розничной цене $30.

Другие интересные новости:

▪ Умная парковка на базе LTE-сетей

▪ Данные передаются в момент рукопожатия

▪ Часовые для морей

▪ Сумерки Вселенной

▪ Утюг на катализаторе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инфракрасная техника. Подборка статей

▪ статья Винтовка. История изобретения и производства

▪ статья Какая птичка самая маленькая в Британии? Подробный ответ

▪ статья Кондитер. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Отбелка воска светом. Простые рецепты и советы

▪ статья Простой импульсный источник питания, 220/5 вольт 4 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026