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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Собаки могут видеть носом 02.08.2022 Обнаружена новая связь между обонянием и зрением в мозге этих животных. Ученые считают, что именно эта связь дает собакам острое чувство направления и осознания. Даже когда они плохо видят, животные могут приносить мяч и палку именно благодаря нюху, который их ведет. Сильное обоняние собак помогает им обнаруживать и различать объекты и препятствия, даже если они полностью слепы. Новое исследование дает первые доказательства того, что обоняние собак переплетено с их зрением и другими частями мозга. "Мы никогда не видели такой связи между носом и затылочной долей, функционально зрительной корой у собак, ни у одного вида", - сказал автор исследования Пип Джонсон, доцент кафедры клинических наук Корнеллского университета в Итаке, США. - "Когда мы входим в комнату, мы в первую очередь полагаемся на наше зрение, чтобы определить, где находится дверь, кто находится в комнате, где находится стол. Наше исследование показывает, что обоняние собак помогает им узнавать об окружающей среде и ориентироваться в пространстве". Несмотря на то, что ученые доказали наличие связи, они не могут понять, как именно слепые собаки используют обоняние, чтобы видеть объекты. МРТ-сканирование мозга 23 собак показало, что у собак есть участки белого вещества, которые передают сигналы между областями мозга, каждая из которых немного похожа на "дорожную сеть". На карте мозга были показаны пути, соединяющие обонятельную луковицу с областями мозга, связанными с воспоминаниями и эмоциями. У людей тоже есть эта сеть, и именно поэтому обоняние определенных запахов, кажется, переносит нас назад во времени. Но что было удивительно, так это новый информационный путь, проходящий от обонятельной луковицы к затылочной доле, области визуальной обработки мозга. Именно эта связь помогает собаке "видеть" своим носом.

Другие интересные новости:

▪ Стая делится информацией

▪ Таяние ледников в Швейцарских Альпах признали беспрецедентным

▪ Хлорпирифос вызывает риск ожирения

▪ Тонкая гибкая батарея NEC заряжается за 30 секунд

▪ Передача данных по USB 3.2 со скоростью до 20 Гбит/с

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Аудио и видеонаблюдение. Подборка статей

▪ статья Георг Вильгельм Фридрих Гегель. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему слова бык и пчела - однокоренные? Подробный ответ

▪ статья Функциональный состав телевизоров China. Справочник

▪ статья Усилитель на микросхеме TDA7241, 20 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Телевизоры на ЖК (LCD) панелях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025