USB -sisä-/ulkolämpömittari (tai 'Ensimmäinen USB -laite'): 4 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:03

Tämä on yksinkertainen muotoilu, joka osoittaa PIC 18F -laitteiden USB -oheislaitteen. On olemassa joukko esimerkkejä 18F4550 40 -nastaisista siruista verkossa, tämä malli osoittaa pienemmän 28 -nastaisen 18F2550 -version. Käytän pinta -asennettavia osia, koska se on nopeampi valmistaa levy ilman reikiä. Lopputuloksena on pieni USB -oheislaite, joka mittaa sisä- ja ulkolämpötiloja. Tiedot ovat PC: n käytettävissä virtuaalisen sarjaportin kautta. Tässä esimerkissä käytetään lämpötila -antureita, mutta muita analogisia antureita voidaan lisätä. kuvaaja

Vaihe 1: Suunnittelun yleiskatsaus

Pakolliset PIC -komponentit

Tämä USB -oheislaite perustuu 28 -nastaiseen PIC 18F2550 -malliin. Tässä sirussa on kaikki mitä tarvitaan täydellä nopeudella toimivaan USB -liitäntään. 0.1uf -kondensaattori virran ja maan välillä erottaa PIC -virtalähteen. 20MHz kide (käytetään 48MHz sisäisen kellon luomiseen) ja kaksi 27pf kondensaattoria. 10K vastus virtasta MCLR -nastaan. Lisäsin 1n4148 vastaavan diodin vastuksen ja tehon väliin, jotta ohjelmoinnin aikana MCLR: lle asetetut 13+volttia eivät vahingoita muita piirilevyn komponentteja. ICSP -otsikkoa (5 nastaa) käytetään laitteen ohjelmointiin ja virheenkorjaukseen. Vaadittavat USB -tavarat A B -naarasliitin, naaras. 220nf-440nf kapasitanssi vaaditaan sisäiselle USB-jännitesäätimelle. Käytän kahta 0.1uf -kondensaattoria (sama kuin irrotuksessa) ilman ongelmia. LED -valoa, jossa on 330 ohmin virranrajoitusvastus, käytetään näyttämään USB -yhteyden tila. Vaaditut anturitavarat Käytin sisäpiirin lämpötila -anturina mikrosirua TC1047A. Se on fyysisesti juotettu levylle - tämä saa sen toimimaan muutama aste huoneenlämpötilaa kuumemmaksi. Otsikkoa käytetään ulkolämpötila-anturin liittämiseen (TC1047a: n TO-92-versio). Ylimääräinen 0.1uf -kondensaattori auttaa irrottamaan pitkän johdon kulun muusta levystä. USB -jännitetasot eivät ole riittävän johdonmukaisia mittaamaan ja laskemaan tarkasti lämpötilaa analogisista antureista. Käytetään ulkoista jänniteohjetta (MCP1525, 2,5 volttia). Jänniteohje vaatii kondensaattorin, jonka lähtö on 1uf - 10uf. Ilman tätä kondensaattoria jänniteohje ei toimi.

Vaihe 2: Laiteohjelmisto

Laiteohjelmisto käyttää CDC USB -luokkaa sarjaportin emuloimiseksi. Laite näkyy PC: n virtuaalisena com -porttina. Laiteohjelmisto on jaettu kolmeen osaan: 1. USB -ohjain huolehtii laitteen laskemisesta tietokoneella ja COM -portin emuloinnista. 2. Huoltorutiini lukee vuorotellen lämpötila -arvot ja muuntaa ne luettavaan muotoon. Molempien toimintojen tekeminen kerralla aiheutti USB -laitteen katkeavan yhteyden tietokoneeseen (aikakatkaisu). Liukulukuarvojen muuntaminen merkkijonoksi muunnoksen jälkeisessä palvelusyklissä selvitti yhteysongelman.* 3. Lopuksi päärutiini vastaanottaa PC: ltä lähetettyjä tavuja ja palauttaa pyydetyt mittaukset. Useat mitat erotetaan pilkulla, rivit päättyvät nollamerkillä (hex 0x00) Esittelyohjelmisto hyväksyy seuraavat komennot: Hex-arvo Palauttaa0x00 Sisälämpötila (sisäinen anturi) 0x01 Ulkolämpötila (ulkoinen otsikko) 0x02 Molemmat lämpötilat (pilkku) Lämpötila lasketaan 2,5 voltin ohjearvon ja mikrosirun TC1047A poikkeaman ja kaltevuuden perusteella. Muilla lämpötila -antureilla voi olla erilaisia ominaisuuksia. TC1047A -tietolomake on saatavana täältä: https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21498c.pdf Laiteohjelmisto on kirjoitettu MPLAB -muodossa ja esittelee PIC C18 -kääntäjän. https://www.microchip.com/stellent/idcplg?IdcService=SS_GET_PAGE&nodeId=1406&dDocName=en010014&part=SW006011Todellisen USB -laiteohjelmiston tarjoaa Microchip. Alkuperäinen ympäristö on saatavana täältä: https://www.microchip.com/stellent/idcplg? IdcService = SS_GET_PAGE & nodeId = 1824 & appnote = en021631 Laiteohjelmiston muokkaaminen: poimi koko lähteen hakemistorakenne juurihakemistoosi (c: / MCHPFSUSB). Voit sitten ladata työtilatiedoston MPLAB -tiedostoon.*Kelluva merkkijono -rutiini on resurssi. Yhteysongelman kiertämiseksi USB -palvelurutiinia kutsutaan float2string -rutiinin eri kohdissa. Tämä korjataan parhaiten huoltamalla USB -oheislaite keskeytyksessä. Käytin hakata niin, että laiteohjelmisto pysyi mahdollisimman lähellä viiteversiota.

Vaihe 3: Laitteen testaus

Ohjeet koskevat ikkunoita, mutta laite voidaan liittää mihin tahansa, jossa on CDC -sarjaportin emulointiajurit.

Ohjelmoi laite laiteohjelmistolla. Kaikki määritysbitit on asetettava oikein laiteohjelmistossa. Liitä laite USB -porttiin. Windows tunnistaa sen ja kehottaa valitsemaan ohjaimen. MUISTA KLIKKAAMAAN SEURAA MUKAUTETTUA KULJETTAJAA. Siirry projekti-arkistoon sisältyvän.inf-tiedoston sijaintiin (driver-win2k_winxp). Windows käyttää tätä tiedostoa laitteen asentamiseen. *Huomautus CDC -ohjaimesta - CDC -sarjaportin emulointiajuri sisältyy Windowsiin.. Inf -tiedosto (Microchipin tarjoama) käskee Windowsin yhdistämään nämä ohjaimet laitteeseen. Voit selvittää, mikä COM-portti laitteelle on määritetty, seuraavasti: Siirry ohjauspaneeliin (Käynnistä> Asetukset-> Ohjauspaneeli) Kaksoisnapsauta”Järjestelmä” Napsauta”Laitteisto” -välilehteä. Napsauta "Laitehallinta" Napsauta porttien vieressä olevaa "+" -painiketta. Näyttöön tulee luettelo järjestelmän COM -porteista. Olen nähnyt laitteen näyttävän COM 3 ja 4, mutta se vaihtelee järjestelmän mukaan. Jos ei ole selvää, mikä portti on uusi, kokeile tätä: Irrota laite USB -portista. Yksi porteista katoaa. Tämä on laitteen COM -portti #. Kytke laite takaisin pistorasiaan, portti tulee uudelleen näkyviin. Pientä VB -sovellusta (lähde sisältyy) voidaan käyttää laitteen testaamiseen. Kirjoita lähetettävä komento ja napsauta Käynnistä. Vastaus näkyy ikkunassa.

Vaihe 4: Mitä muuta se voi tehdä?

Tämä esittelylevy on hyvä lähtökohta pienelle kodin sääasemalle: Lisää HIH3160 -kosteusanturi tai vaihda analoginen lämpötila -anturi Sensiron HT74 -sarjan korkean tarkkuuden lämpötila- ja kosteusanturiin. haluatko jakaa tiedot verkkoon? Sisällytetäänkö se omalle verkkosivustollesi, tarkastellaanko sitä Google Earthissa tai saatko päivityksiä RSS -ruokoosi? Katso ohjeet tämän laitteen integroimiseksi syndicIT.com -web -taustajärjestelmään: