Digitrode

Многие знают микросхему FT232RL, ее применяют в качестве моста USB-UART. Но у нее имеется младшая сестра FT230X, которая не только дешевле, но и имеет интересную функцию обнаружения USB-зарядного устройства. И один заинтересовавшийся ею товарищ под ником Baoshi провел исследования в этой области, поскольку хотел, чтобы его новое устройство питалось от USB и/или от аккумулятора.

Проектирование устройства с питанием от USB не тривиальная задача, потому что:

1. Если устройство нуждается в более 100 мА тока, оно сможет получить этот ток только после запроса хоста во время инициализации USB. Некоторые USB-хосты в состоянии обеспечить максимум 100 мА. Поэтому устройство должно быть достаточно умно для того, чтобы уметь определять тип хоста.

2. Следует учитывать ограничение тока в спящем режиме.

3. Если хочется, чтобы устройство работало автономно без ПК, то оно должно быть способно получать питание от «тупых» хостов, таких как USB-зарядники.

Положение 3 конфликтует с положениями 1 и 2, потому что USB-зарядник не может быть проинициализирован и не предусматривает спящего режима. Вот почему функция определения USB-ЗУ в микросхеме FT230XS так интересна. Но необходимы испытания…

Интернет вещей — горячая тема для дискуссий среди специалистов, потому что сегодня рынок предлагает огромные возможности для создания продукции, облегчающей жизнь потребителям. И эта продукция повлияет на множество вещей нашей повседневной жизни, поскольку к 2020 году ожидается, что количество подключенных к сети устройств составит более 30 миллиардов.

Подумайте, какую пользу принесет тот факт, что бытовые приборы и электронное оборудование будут связаны с вашим мобильным устройством или будут иметь непосредственный выход в интернет. Вы сможете удаленно контролировать расход воды, газа и электричества благодаря подключенным к сети счетчикам, система безопасности сама отправит вам фотографию помещения при срабатывании сигнализации, свет можно включать и выключать, находясь вдали от помещения, посудомоечная машина сама сообщит вам об утечке воды. Кроме того, благодаря подключению устройств к сети производители оборудования смогут удаленно обновлять программное обеспечение этих устройств или удаленно устранять возникшие неполадки.

Товарищ под ником Art сделал программирование символьных ЖК-дисплеев настоящим искусством. Для своих экспериментов он взял дисплей с контроллером Hitachi HD44780. Обычно подобные дисплеи используются для индикации информации в виде букв и цифр. Но Art пошел дальше. Он написал графическую библиотеку с двойной буферизацией, с помощью которой теперь можно заставить символьные ЖК-дисплеи проделывать трюки, присущие графическим дисплеям. Еще одним интересным моментом является то, что все это работает под управлением запрограммированного на PICBASIC микроконтроллера PIC16F628A компании Microchip.

Еще видео (с музыкальным сопровождением):

На протяжении десятилетий технические специалисты и энтузиасты в области домашней автоматики рассуждали о концепции «умного» дома. Они предсказали появление целых сетей датчиков, окутывающих дом, приложений для мониторинга состояния окружающей среды в доме, интеллектуальных охранных устройств и заключили, что все это будет управляться через сеть с помощью смартфона или планшета. Отдельные компоненты, вроде датчиков и исполнительных механизмов присутствуют на рынке с давних времен. Но большой проблемой было то, что они не могли разговаривать друг с другом, потому что не было универсального протокола связи, благодаря которому можно было бы следить и управлять всеми этими устройствами из одной точки.

На протяжении последнего десятилетия основной движущей силой домашней автоматики были преимущественно энтузиасты-самодельщики. Однако теперь, когда ZigBee стала доминирующей технологией связи для приложений «умных» домов, интерес к ней стал стремительно нарастать как со стороны независимых разработчиков, так и со стороны крупных компаний.

Наступление эпохи Интернета вещей не было бы возможно без аппаратного обеспечения, позволяющего подключать устройства к Интернету. Поэтому ниже будет приведен ряд новейших беспроводных модулей и сервисов, благодаря которым можно соединять приборы друг с другом или с облаком.

Главная цель этих аппаратных платформ и сервисов заключается в том, чтобы организация связи между устройствами была максимально проста и удобна. Итак, поехали...

При необходимости разработки простого бод-генератора можно воспользоваться RC-осциллятором. Если вы можете откалибровать частоту такой цепи достаточно точно (в пределах нескольких процентов), используя измеритель частоты, то она будет работать достаточно хорошо. Тем не менее, через какое-то время ее частота будет смещаться. Поэтому в данном случае лучше использовать еще и бинарный счетчик пульсации с генератором вроде 74HC4060, как показано на рисунке.

Если вы зададите частоту 2.45765 МГц и поделите ее на число кратное 2, то получите хорошо известные скорости передачи 9600, 4800, 2400, 600, 300, 150 и 75 бод. Но если вы внимательно посмотрите на этот ряд, то увидите, что отсутствует значение 1200 бод, поскольку для делителя на 2048 выход Q10 не предусмотрен. Но это решаемо...

Интерфейс USB 3.0 обеспечивает очень высокую скорость передачи данных, предлагает новые опции управления питанием и предоставляет больше мощности периферийным устройствам. Но разработчики должны знать, что для того, чтобы воспользоваться этими преимуществами, возможно, придется пожертвовать совместимостью с предыдущими версиями USB.

USB широко используется во встраиваемых системах всех типов, USB-устройства легко соединяются и взаимодействуют между собой. Но за этой простой скрываются сложности внутренних функций данного интерфейса. Для пользователей USB-устройств это не имеет никакого значения, но разработчикам встраиваемых систем приходится лезть во все нюансы внутреннего строения USB. Даже если производитель оборудования поставляет рабочий USB-стек, понимание «как оно работает» позволит оптимизировать функционирование устройства.

Существует множество небольших приложений, в которых предпочтительнее питать устройство непосредственно от интерфейса RS232, а не от основного источника питания. Большинству микросхем для питания требуется 5 В, и интерфейс может обеспечить ток около 8 мА, который практически весь смогут потребить готовые регуляторы напряжения, не оставляя почти ничего для работы самой цепи. Используя всего четыре транзистора, можно собрать регулятор напряжения с токоограничением, что позволит получить больше тока из порта RS232, при этом не повредив его. Схема, приведенная ниже дает на выходе 5 В при минимальном входном напряжении 8 В и ток короткого замыкания 19 мА.

Ток, потребляемый самим регулятором составляет всего 0.2 мА. Схема на вид очень проста, но у нее есть свои хитрости. Для удовлетворения требований цепи нужно учитывать коэффициенты усиления транзисторов. В данном случае используются только устройства класса B, коэффициент усиления которых составляет от 220 до 280. Через диоды D1-D3 извлекается положительное напряжение из порта. Токоограничение реализуется с помощью резистора R1 и транзистора T1. Как только напряжение на резисторе достигает 0.7 В (при 18 мА R1 = 39 Ом) транзистор включается и отключает T2, тем самым гася выходное напряжение. Выходное напряжение 5 В устанавливается стабилитроном D4.

Во многих конструкциях на основе микроконтроллеров применяются различные методы взаимодействия частей этой конструкции между собой и с внешним миром. Сам микроконтроллер может быть представлен как система, которая принимает входные сигналы, обрабатывает их и выводит обработанные данные. Микроконтроллеры чрезвычайно полезны при взаимодействии с другими устройствами вроде датчиков, двигателей, коммутаторов, дисплеев и других приборов. Зачастую возникнет необходимость организовать с помощью микроконтроллера управление электромагнитным реле.

Opensourse-блиотека, реализующая стек CANopen, для микроконтроллеров PIC18, dsPIC24, dsPIC30, dsPIC33, PIC32, а также STM32F103. Автор Janez Paternoster. Официальная страница здесь.

Оригинальная версия (3.10), поддерживающая МК PIC - скачать.

Версия с поддержкой STM32F103 - скачать.