USB模块Ke-USB24A。方案、说明

USB模块Ke-USB24A。无线电电子电气工程百科全书

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在本文中，我想向您介绍来自 KERNELCHIP (kernelchip.ru) 的 Ke-USB24A USB 模块。它是什么，为什么需要它？

当然，那些从事计算机接口设备开发和操作的人都非常了解LPT和COM端口——当然，因为直到最近它们还是外部电路和计算机之间通信的主要方式。然而，目前这些端口正逐渐从现代计算机的主板上消失。有一个关于向 USB 总线过渡的问题。除了一系列优点之外，使用该总线比使用常规 COM 端口需要付出更多努力。现在您需要对 USB 微控制器进行编程，开发 USB 驱动程序，并使软件变得非常复杂。即使使用 HID 设备也并不总是很方便 - 在 PC 端使用该设备需要一个相当繁琐的过程。使用它的示例在 C++ 语言中很常见。但是，如果我们想使用 Java 等，该怎么办？

如果我们面临着控制外部设备的任务，例如按键、继电器等。通过 USB 总线，一个有趣的举措是使用 Ke-USB24A 模块。它旨在通过 USB 总线将外部数字和模拟设备、传感器和执行器与计算机连接起来。该模块有24条输入/输出线，能够独立设置数据传输方向。

USB模块Ke-USB24A

这个模块最有趣的特点之一是，当它连接到计算机时，它被操作系统定义为一个额外的 COM 端口！那些。如果您安装了模块的驱动程序（现成的并可在开发者网站上下载），那么新的 COM 端口将出现在串行端口部分的设备管理器中。正是通过它，我们将与模块进行通信。

USB模块Ke-USB24A

这意味着从软件角度来看，模块与计算机之间的信息交换是通过常规串口的接口进行的。后一种情况大大简化了编程，因为无需使用额外的动态库、复杂的接口以及与驱动程序的直接通信。要为模块编写自己的控制程序，您可以使用任何支持使用 COM 端口的编程语言/环境。您可以使用C++、Delphi、VisualBasic、Java，甚至Excel的内置VBA！

此外，模块内部还集成了一个采样频率高达 10 Hz 的 400 位模数转换器 (ADC)。此外，该模块能够保存输入/输出线方向的设置，允许您将用户数据保存在其内存中。该模块还允许您更改 USB 设备字符串描述符。这是连接新 USB 设备时出现在 Windows 中的文本。您可以设置和保存将模块连接到计算机时出现的自己的文本。

模块是如何管理的？该解决方案也非常有趣 - 使用文本命令，类似于调制解调器控制中使用的命令。例如，要在输入/输出线编号 5 上设置高电压电平 (+14 V)，您需要将以下形式的命令写入与模块关联的 COM 端口 $KE,WR,14,1应用逻辑零 - $KE,WR,14,0 等等为了进一步了解该模块，我建议下载 Ke-USB24A 控制命令的描述（kernelchip.ru/Ke-USB24A.php）。

让我们仔细看看模块的结论。其位置的用途和布局如图和下表所示。

USB模块Ke-USB24A。模块引脚
输出编号 指定 引脚说明
1，32 + 5 伏如果安装了 JM1 跳线，则 USB 总线的输出设置为 +5 V（模块由 USB 总线供电）。如果未安装跳线，则必须从外部电源向该引脚提供 +5 V 电压来为 Ke-USB24A 模块供电（该模块与 USB 电源总线物理断开）。
2 直流电模拟输入 ADC
3 I / O1 输入输出线 1
4 I / O2 输入输出线 2
5 I / O3 输入输出线 3
6 I / O4 输入输出线 4
7 I / O5 输入输出线 5
8 I / O6 输入输出线 6
9 I / O7 输入输出线 7
10 I / O8 输入输出线 8
11 I / O9 输入输出线 9
12 I / O10 输入输出线 10
13,14,15 NC 未使用引脚（未连接）
16，17 GND 土地
18 I / O11 输入输出线 11
19 I / O12 输入输出线 12
20 I / O13 输入输出线 13
21 I / O14 输入输出线 14
22 I / O15 输入输出线 15
23 I / O16 输入输出线 16
24 I / O17 输入输出线 17
25 I / O18 输入输出线 18
26 I / O19 输入输出线 19
27 I / O20 输入输出线 20
28 I / O21 输入输出线 21
29 I / O22 输入输出线 22
30 I / O23 输入输出线 23
31 I / O24 输入输出线 24

现在让我们继续该模块的实际使用。让我们组装一个基于模块的电路来通过 USB 总线控制外部负载，例如，让我们控制连接到 I/O 线的 LED。下面介绍了制造商推荐的方案。电路极其简单 - LED 只需连接到 I/O 线即可。所有 LED 均安装在电路的公共电线上 - 例如模块的端子 16。请注意，如果您想驱动更强大的负载，例如灯泡、继电器或电机，则需要照顾缓冲电路，因为。 Ke-USB24A无法承受这样的负载，会烧毁。 LED 的连接非常容易。

USB模块Ke-USB24A。基于模块的架构示例

我们弄清楚了电路——是时候继续使用软件了。我们需要一个可以通过 COM 端口传输数据的程序。这里有几个选项 - 您可以使用现成的程序，例如 HyperTerminal，它是任何 Windows 操作系统的一部分。可以使用开发者推荐的专用终端程序KeTerm（C++语言源代码，Microsoft Visual C++ 6.0开发环境可供使用）。您可以从 Kernelchip 网站下载它。最后，最有趣的选择是编写自己的程序。这很简单，因为我们只需要 COM 端口编程的知识——我们甚至不需要记住 USB 编程。

让我们从超级终端开始。它存在于任何版本的 Windows 中并且始终触手可及。要启动它，请选择开始 -> 程序 -> 附件 -> 通信 -> 超级终端。创建新连接的向导将立即启动，提示您指定连接的名称。指定任意名称，单击“确定”。下一步是选择要通过其建立连接的 COM 端口。在列表中，选择Windows为模块分配的端口号（您可以在设备管理器中看到它）。单击“确定”。接下来，向导将提供更改端口设置的选项。这里有必要做一个重要的说明 - 速度、数据位数、奇偶校验位和其他设置等参数对模块没有任何意义，因为。事实上，数据是通过USB总线传输的。您可以安全地保留所有默认设置。单击“确定”。这样，连接就建立了。接下来，强烈建议更改程序中的一些设置以便于使用。在主程序面板中，单击“属性”按钮。在打开的窗口中，转到进入“设置”选项卡，点击“ASCII 选项...”，勾选如下图所示的复选框，注意第一个框。模块的命令语法要求所有命令都以回车符结尾，换行符。单击“确定”。

USB模块Ke-USB24A。超级终端程序

所有设置完成。你可以开始工作了。首先，让我们向模块发送最简单的 $KE 命令 - check 命令。输入文本 $KE 并按 Enter 键。作为响应，我们得到字符串#OK - 这意味着模块正在工作并准备好工作。

USB模块Ke-USB24A。超级终端

好吧，那么这是一个技术问题——我们使用 $KE,WR 命令以及所需的行号和所需的记录值。我们发送不同的命令 - 闪烁 LED。

至此，我想结束这篇介绍性文章。接下来，我们将熟悉如何从 C++、Delphi 甚至 EXcel 编写的程序中管理模块。了解该模块的其他有用功能，例如 ADC。

转到文章的第二部分：从 Excel 控制 Ke-USB24A 模块

作者：德米特里·伊万诺夫（格里罗格）；出版：cxem.net

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