👩🏾‍🏭 👨🏿‍🎤 🍓 इसके पहले USB डिवाइस का विकास। छोटा कदम आगे 📡 😓 🤚🏽

एक बार, मैंने किसी तरह के डिवाइस को असेंबल करने के सपने के बारे में बताया, भले ही वह सरल हो, लेकिन जो कंप्यूटर के नियंत्रण में कुछ कार्य करता है। मैं पेशे से एक वेब डेवलपर हूं, मुझे माइक्रोकंट्रोलर प्रोग्रामिंग में कोई अनुभव नहीं है, लेकिन विषय दिलचस्प है। टांका लगाने का कौशल भी कम है (ठीक है, मैं अलग-अलग हेडफ़ोन या वायरिंग को मिलाप कर सकता हूं, निश्चित रूप से, लेकिन मैंने चिप्स को मिलाप करने की कोशिश नहीं की है)। इसलिए, मैंने फैसला किया कि कुछ सरल से शुरू करना आवश्यक था - उदाहरण के लिए, एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ तैयार ब्रेडबोर्ड के आधार पर।

पद में क्या रहेगा?

एक पोस्ट में, मैं अपने पहले शिल्प को विकसित करने में अपने अनुभव के बारे में बात करूंगा, जो कंप्यूटर पर एक कार्यक्रम का उपयोग करके बोर्ड पर एलईडी को नियंत्रित करता है, और अधिक विशेष रूप से, एक विज़ुअलाइज़ेशन बार के साथ एक प्रकार का वॉल्यूम स्तर संकेतक। यह वही है जो डिवाइस दिखता है:

यह अनुभवी रेडियो शौकीनों के लिए दिलचस्प नहीं हो सकता है, लेकिन शायद वे भी होंगे जो नहीं जानते कि कहां से शुरू करें। यह पोस्ट मैं उन सभी लोगों को संबोधित कर रहा हूं, जो पहली बार किसी उपकरण को कंप्यूटर से नियंत्रित करने के लिए इकट्ठा करना चाहते हैं, बिना किसी विशिष्ट उपकरण और आवश्यक सामग्री (जैसे मिलाप पेस्ट, हेयर ड्रायर) के बिना और मुद्रित मीडिया बोर्ड को खींचने और खोदने की आवश्यकता के बिना। यहां वर्णित एक डिजाइन की तरह एक व्यक्ति को एक "त्वरित शुरुआत" प्रदान कर सकता है ताकि वह समझ सके कि यह क्या है और खुद के लिए भी तय करता है कि वह भविष्य में इस व्यवसाय को करना चाहता है या नहीं।

सूचना खोज

सूचना के लिए खोज में मदद करने के लिए .NET पर GUI शेल का उपयोग करते हुए, स्व-निर्मित USB-HID एलईडी का प्रबंधन , Habré पर लेख। इस पोस्ट में, लेखक एक छोटा AVR-USB-TINY45 डिबग बोर्ड खरीदने की बात करता है। मैंने लेखक के लिंक का अनुसरण किया और वहाँ कुछ तैयार डिबग बोर्ड पाए। उपरोक्त पद के लेखक द्वारा उपयोग किया गया AVR-USB-TINY45 मेरे प्रयोगों के लिए पर्याप्त नहीं था, और AVR-USB162 मेरे लिए बहुत अच्छा था (LUFA पुस्तकालय जटिल है, और मुझे कोई होस्ट सॉफ़्टवेयर उदाहरण नहीं मिला), इसलिए मेरी पसंद बोर्ड पर आधारित थी AVR-USB-MEGA16 बोर्ड पर ATmega32 माइक्रोकंट्रोलर के साथ।

खरीद पर विवरण

एवीआर-यूएसबी-एमईजीए 16 डिबगिंग बोर्ड के साथ-साथ वेबमनी के माध्यम से धन हस्तांतरण के लिए सभी प्रतिशत खरीदना (यह पता चला कि खार्दोव में यांडेक्स-मनी को फिर से भरना इतना आसान नहीं है) मुझे इसकी लागत ~ 26 USD है। मास्को से खार्कोव में डिलीवरी में थोड़ी देरी हुई (खार्कोव के पास पैकेज कहीं अटक गया), लेकिन जल्द ही सब कुछ आ गया। मैं microsin.ru के लिए विशेष धन्यवाद कहना चाहूंगा - बोर्ड मज़बूती से पैक किया गया था और सदमे से सुरक्षित था।

सर्किट बोर्ड डिबग बोर्ड AVR-USB-MEGA16

बोर्ड का विस्तृत विवरण यहां नहीं होगा (कोई भी दिलचस्पी है, लिंक देखें)। मैं केवल यह कह सकता हूं कि बोर्ड के पास पहले से ही माइक्रोकंट्रोलर और यूएसबी के लिए सभी आवश्यक हार्नेस हैं - अर्थात, आप बोर्ड को यूएसबी में प्लग कर सकते हैं, यह इसके द्वारा संचालित होगा और ATmega32 माइक्रोकंट्रोलर काम करेगा। आपको बस इसके लिए एक कार्यक्रम (उस पर बाद में और अधिक) लिखने की ज़रूरत है, और बोर्ड के ब्रेडबोर्ड फ़ील्ड पर कुछ डिज़ाइन को मिलाप करना चाहिए (2.5x मिमी के छेद के बीच एक पिच के साथ 8x11)। बोर्ड में 22 मुक्त I / O पोर्ट हैं (छेदों की दो पंक्तियों पर रखी गई हैं), जिस पर हम एलईडी लटका सकते हैं।

इसके अलावा बहुत महत्वपूर्ण USB का उपयोग कर बोर्ड पर माइक्रोकंट्रोलर को फ्लैश करने की क्षमता थी। हां, किसी प्रोग्रामर की जरूरत नहीं है, केवल USB, क्योंकि ATmega32 में पहले से ही एक USB बूटलोडर है (इसके साथ कैसे काम करना है, यह Habré में लिखा गया है, लिंक देखें)। प्रोग्रामिंग और डिबगिंग के लिए, आप ISP और JTAG इंटरफेस का भी उपयोग कर सकते हैं, लेकिन मुझे इसकी आवश्यकता नहीं थी, क्योंकि मेरे पास न तो कोई प्रोग्रामर है और न ही एक सर्किट डिबगर।

समस्या का बयान

इस विषय पर अपने पहले अनुभव में, मैंने सिस्टम में वॉल्यूम स्तर का एक संकेतक बनाने का फैसला किया। बोर्ड पर, मैं कई एल ई डी रखना चाहता था और एक कंप्यूटर पर उनकी शक्ति और दृश्य ध्वनि के प्रबंधन के लिए एक कार्यक्रम लिखता था।

सभा

सबसे पहले, मैं खरीदे गए डिबग बोर्ड पर सब कुछ मिलाप नहीं करना चाहता था, लेकिन इसके लिए अलग से विकसित "मॉड्यूल" के लिए "आधार" के रूप में उपयोग करना था, जो अलग-अलग छोटे बोर्ड होंगे। ठीक यही मैंने किया। सबसे पहले, मैंने माइक्रोकंट्रोलर के प्रदर्शित मुक्त बंदरगाहों में जाली को मिलाया:

मुझे एक अतिरिक्त सस्ते ब्रेडबोर्ड की भी आवश्यकता थी (जो कि मैं अपने पहले सोल्डरिंग प्रयोगों के दौरान टांका लगाने वाले लोहे के साथ खराब होने का मन नहीं करता), जिसे मैंने सभी आवश्यक छोटी चीजों के साथ रेडियो बाजार पर खरीदा था:

इसके अलावा, यह मुश्किल नहीं था - एलईडी और प्रतिरोधों को मिलाप करने के लिए। पहली बार एल ई डी के साथ काम करने की आवश्यकता के साथ सामना करना पड़ा, उन्होंने यह समझने के लिए बहुत सारी जानकारी खोली कि यह कैसे काम करता है। मुझे वेबसाइट easyelectronics.ru पर सभी आवश्यक जानकारी मिली , जहां इसे विस्तार से "कैसे और क्या" वर्णित किया गया था। बहुत बहुत धन्यवाद

नतीजतन, मुझे कुछ ऐसा मिला (जंगला के साथ एलईड का कनेक्टर और एक सरल कनेक्शन आरेख और बोर्ड पर मिलाया गया एक सामान्य माइनस):

मैंने एक पुराने कंप्यूटर से केबल का उपयोग करके दो बोर्डों को एक दूसरे से जोड़ने का फैसला किया:

इसलिए मुझे एक मॉड्यूलर सिस्टम मिला। मैं जल्दी से नए मॉड्यूल को इकट्ठा कर सकता हूं और लूप को फिर से व्यवस्थित करके उसी माइक्रोकंट्रोलर के साथ उनका उपयोग कर सकता हूं।

सॉफ्टवेयर भाग

संचार

यहां यह ध्यान देने योग्य है कि बोर्ड स्वयं, दुर्भाग्य से, और शायद आनंद के लिए भी, इसमें एक अंतर्निहित यूएसबी इंटरफ़ेस नहीं है, इसलिए कंप्यूटर और बोर्ड के बीच सभी संचार को उद्देश्य विकास सॉफ्टवेयर द्वारा विकसित वी-यूएसबी लाइब्रेरी का उपयोग करके किया जाता है, जिसे जीपीएल के तहत लाइसेंस प्राप्त है।
पुस्तकालय विंडोज ऑपरेटिंग सिस्टम (2000, 2003, XP) के लिए libusb-win32 लाइब्रेरी और ऑपरेटिंग सिस्टम (Mac OS, Linux, आदि) के निक्स परिवार के लिए libusb का उपयोग करता है।

प्रविष्टि

फर्मवेयर के रूप में परियोजना का ऐसा महत्वपूर्ण हिस्सा ... मैं फिर से चाहता था, कुछ सरल, लेकिन प्रभावी।
किसी कारण के लिए, मैं जानकारी के लिए खोज करने के साथ उस समय बहुत भाग्यशाली था, और इसलिए, वहाँ भी वही, उपरोक्त साइट पर, मुझे एक उत्कृष्ट समाधान मिला: एमके के लिए फर्मवेयर, साथ ही सी # में लिखा एक आवरण वर्ग (मेरे लिए विंडोज के लिए सबसे अनुकूल प्रोग्रामिंग भाषा)।

फर्मवेयर को इस तरह से लिखा गया है कि इसका मुख्य कार्य यूएसबी के माध्यम से प्राप्त डेटा का उपयोग करके, एक विशिष्ट रजिस्टर में बिट सेट करना है। डेस्कटॉप प्रोग्राम सब कुछ करता है।

कार्यक्रम

इसके बाद जो कुछ करना था वह एक प्रोग्राम लिखना था जो C # के लिए उपरोक्त आवरण का उपयोग करके आवश्यक रजिस्टरों को आवश्यक बिट्स भेजेगा। यह अब कोई काम नहीं होना चाहिए, खासकर जब से प्रोग्राम से सभी की आवश्यकता होती है, सिस्टम में वर्तमान वॉल्यूम स्तर प्राप्त करना है और वांछित बिट को बदलना है।

पुराने फ़ोल्डरों में थोड़ी खोज के बाद, कुछ अनावश्यक उपयुक्त रिक्त पाया गया था, जिसे भविष्य की जरूरतों के लिए पहले छिपाया गया था, जो AudioCoreApi (C #) के आधार पर लिखा गया था।

खैर, यह सही घटनाओं में आवश्यक टीमों की व्यवस्था करने के लिए बनी हुई है।

चूंकि मैंने बोर्ड को एल ई डी को माइक्रोकंट्रोलर के पोर्ट ए के सभी पैरों से जोड़ा था, इसलिए मुझे एलईडी के अनुसार एमके के पैरों को "खींचने" की जरूरत है। प्रत्येक एलईडी की स्थिति पोर्टा बाइट में प्रत्येक बिट की स्थिति से मेल खाती है (बाइट जो पोर्ट ए पर पैरों की स्थिति के लिए जिम्मेदार है)।

हम कार्यक्रम में मुख्य टाइमर ढूंढते हैं और इस कोड को लिखते हैं:

byte PortState = 0; for (int i = 1; i <= 8; ++i) { if (leftVolumeLevelPercent > 12 * i) { PortState <<= 1; PortState |= 0x01; } } hundler.PORTA = PortState;

यहाँ, सिस्टम में वॉल्यूम स्तर के आधार पर, हम hundler.PORTA में एक निश्चित बिट को सेट या रीसेट करने के लिए शिफ्ट ऑपरेशन का उपयोग करते हैं, जहाँ hundler डिवाइस के साथ काम करने के लिए ऑब्जेक्ट है, और PORTA इनपुट (आउटपुट पोर्ट) की बाइट है, जिसे निम्नानुसार लागू किया जाता है:

 public byte PORTA { set { usb_control_msg(handle, USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE | USB_ENDPOINT_OUT, RQ_IO_WRITE, value, aPORTA, null, 0, 5000); } get { usb_control_msg(handle, USB_TYPE_VENDOR | USB_RECIP_DEVICE | USB_ENDPOINT_IN, RQ_IO_READ, 0, aPORTA, buffer, 1, 5000); return buffer[0]; } }

Usb_control_msg () फ़ंक्शन V-USB लाइब्रेरी से एक फ़ंक्शन है।

एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि पोर्ट ए का उपयोग करने से पहले, उसके सभी पैरों को आउटपुट पर सेट किया जाना चाहिए, न कि इनपुट (ईमानदार होने के लिए, अनजाने में इस पल को कुछ लेखों में छोड़ देना चाहिए, उन्होंने मुझे थोड़ा भ्रमित किया जब एल ई डी एक तिहाई शक्ति पर थे) निम्नानुसार है:

 hundler.DDRA = 0xFF; //   -  255,

खैर, यह सब! इस बिंदु तक पढ़ने के लिए धन्यवाद। मुझे उम्मीद है कि टिप्पणियों में "उल्लू को कैसे आकर्षित करना है" तस्वीर के बारे में कोई बात नहीं होगी, सब कुछ स्पष्ट और बहुत जटिल लग रहा है, जैसा कि मुझे पहले लगता था। इसके अलावा, मैं यह कहना नहीं चाहता था, लेकिन यह पहले से ही मूड लैंप का आधा रास्ता है :)

वीडियो

संदर्भ

Ps मैं निम्न-गुणवत्ता वाले फ़ोटो और वीडियो के लिए क्षमा चाहता हूँ। दुर्भाग्य से, एक गूगल फोन के अलावा कुछ भी हाथ में नहीं था।

इसके पहले USB डिवाइस का विकास। छोटा कदम आगे