Программа Сервисный Центр
0

10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция


В статье мы рассмотрим простую конструкцию на микроконтроллере, реализующую 10-кнопочную USB HID (Human Interface Device) клавиатуру, которая является Plug-and-Play устройством и не требует установки драйверов. Изначально устройство предназначалось для быстрого доступа к часто используемым сочетаниям клавиш в операционной системе Windows, например Alt+F4 (закрыть программу), Windows+D (свернуть все окна), Ctrl+Alt+Del и др. Однако пользователи могут приспособить устройство и для других целей, например, для сбора и накопления данных.
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
Основой конструкции является микроконтроллер Microchip PIC18F14K50, помимо него используется несколько резисторов, конденсаторов и коннекторы. Устройство не требует отдельного источника питания, т.к. подключается к порту USB компьютера (USB Host) и получает питание от него. Аппаратная часть базируется на примере от компании Microchip “USB Device HID Keyboard”, который предоставляется в отладочном наборе DM164127 - Low Pin Count USB Development Kit. Сочетания клавиш задаются в программе микроконтроллера, назначение сочетания клавиш мы рассмотрим во второй части статьи. Коды сочетаний клавиш предназначены для операционной системы Windows, однако возможно их переназначение для использования в других ОС. Основные характеристики устройства: 10 входных каналов (кнопки); все кнопки имеют подтягивающие резисторы к «+» питания; активное состояние кнопок – низкий логический уровень; подключение к порту USB; питание от USB; Plug-and-Play устройство, не требуется установка драйверов. Основные характеристики микроконтроллера PIC18F14K50: Flash-микроконтроллер со встроенным USB 2.0 интерфейсом; рабочая частота до 48 МГц; 16 КБайт Flash-память программ, 768 Байт SRAM, 256 Байт EEPROM; один 8-битный таймер, три 16-битных таймера, 1 канал ШИМ; коммуникационные интерфейсы: USB, SPI, I2C, UART; встроенный 9-канальный 10-битный АЦП; два аналоговых компаратора; до 15 линий ввода/вывода общего назначения; корпус: 20-выводный DIP, SOIC, SSOP. Для сборки устройства нам понадобятся: микроконтроллер PIC18F14K50; кварцевый резонатор 12 МГц; один конденсатор 0.1 мкФ; один конденсатор 220 нФ; 2 сборки из 5 резисторов номиналом 10 кОм; один резистор номиналом 1.5 кОм; панелька (сокет) для установки 20-выводного микроконтроллера; коннектор USB Type B; кабель USB Type B – Type A; 10 кнопок; 4-выводные и 6 выводные коннекторы (либо аналогичные).
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
Принципиальная схема устройства
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция

Кликните для увеличения Вид печатной платы
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
Печатная плата односторонняя, пользователи могут самостоятельно разработать печатную плату с применением smd компонентов с целью миниатюризации устройства. Расположение элементов на печатной плате
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
Кнопки установлены на отдельной плате и подключаются к плате с микроконтроллером при помощи коннекторов (обозначены на плате HEADER1-4 и HEADER5-10). Назначение отдельных компонентов и основные замечания по установке на печатную плату Наборы 10 кОм резисторов – данные элементы содержат в себе 5 резисторов номиналом 10 кОм каждый, включенных параллельно с одним общим выводом. Этот вывод обозначается точкой на корпусе элемента.
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
Кварцевый резонатор должен быть расположен максимально близко к микроконтроллеру. Возможно, потребуется подключение двух конденсаторов емкостью 22 пФ к кварцевому резонатору. Конденсатор С2 (220 нФ) подключается между выводом микроконтроллера VUSB и V+. Резистор R1 (1.5 кОм) подтягивает линию Data+ к напряжению питания, что сигнализирует для Host устройства, на какой скорости работает USB Device (клавиатура). Джамеперы, указанные на печатной плате (J1 и J2, P1-P2-P3, G1 и G2, Rx и Tx), используются в связи с односторонней разводкой печатной платы, а также для возможности расширения функций: J1 соединен с J2; P1 подключен к P2, который подключен к P3; точки G1 и G2 остаются свободными (подключены к «–» питания); точки Rx и Tx подключены к линиям Rx и Tx микроконтроллера (на схеме не показано) для расширения функций.
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
Кнопки подключаются при помощи коннекторов к плате с микроконтроллером согласно схемы.
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
10-кнопочная USB HID клавиатура на микроконтроллере PIC. Часть 1 - Схема и конструкция
В следующей части статьи мы рассмотрим основные моменты в ПО микроконтроллера, как назначать сочетания клавиш и использование клавиатуры.На английском языке: Quick Key Adapter, 10 Button HID Keyboard. Part 1. Schematic and PCBПеревод: Vadim по заказу РадиоЛоцман

По материалам сайта www.rlocman.ru

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (1)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"