Как сделать usb в домашних условиях

Обновлено: 15.01.2025

Как-то на глаза попалась статья про лампу настроения. Будучи очень далеким от электротехники и абсолютно незнакомым с принципом работы микроконтроллеров, полученных из топика данных ну никак не хватало для понимания всех необходимых действий для создания лампы. Со временем на глаза попадались другие интересные проекты на микроконтроллерах, потому в один прекрасный момент появилось желание потратить часть свободного времени на покорение сей стихии.

В этой статье я попытался собрать информацию о первых шагах создания с нуля своего проекта на микроконтроллере.

Изучать работу микроконтроллеров я решил на практике: делать что-то реальное куда интереснее, чем гонять десяток светодиодов в симуляторе.
В первую очередь было необходимо определиться, что хочется сделать. Я остановился на вышеупомянутой лампе настроения. Дабы не создавать полный аналог было решено расширить функционал лампы и добавить управление с ПК.

Микроконтроллер

Выбор микроконтроллера был прост.
Работать с ПК через COM порт — несовременно, потому был выбран вариант связи через USB. Дабы не начинать с микропайки, было решено использовать только компоненты в DIP корпусе. Подходящих микроконтроллеров осталось немного: или любой AVR с программной эмуляцией USB, или PIC серии 18F с аппаратной поддержкой USB 2.0.
Кто-то может решить по другому, но мой выбор пал на последний вариант, в данном проекте я использовал МК PIC18F2455.

18F2455 можно заменить без последствий на 18F2550, разница лишь в объеме памяти.
С минимальными изменениями можно так же использовать:
18F4455/4550 — при необходимости большего количества ног (40 вместо 28)
18F14K50 — 20 ног, немного обрезанный функционал, зато немного дешевле

Схема

Самая простая схема для подключения PIC18F2455 выглядит так:

По неизвестной мне причине на схеме переставлены местами 25 и 26 ноги МК.

Отталкиваясь от нее можно составить схему для лампы. Из изменений потребуется:
Питание 5В и землю взять от USB.
Соединить D+ и D- USB с соответствующими ногами МК.
Подключить к одному цифровому входу кнопку.
К трем цифровым выходам подсоединить транзисторы для управления светодиодом.

На схеме не отображены только мощные резисторы к катодам светодиода.

Программатор

Перед сборкой микроконтроллер необходимо прошить. Умные люди скажут, что нет ничего лучше PicKit для прошивки пиков. Но кому хочется тратить 1000-2000 руб. для разовой прошивки МК?
Существуют множество схем самодельных программаторов различной сложности исполнения, но не у всех выходит заставить работать их с первого раза.

Мною были опробованы два самых простых программатора: один работает через LPT порт, другой — через COM. Удивительно, но все заработало без особых проблем.

LPT разъем, 8 диодов, конденсатор и резистор. Только список поддерживаемых МК не радует.

Схема универсального программатора (работает как JDM):

Такой простой схемой на трех резисторах с внешним питанием 5В можно прошить почти любой PIC, главное подсоединить провода к нужным ногам МК (а так же не забыть, что Vdd и Vss может быть несколько).
Питание 5В можно взять от USB, БП компьютера или зарядного устройства для телефона.

Оба программатора поддерживаются программой для прошивки пиков — WinPic800.

Бутлоадер

Программатор — это хорошо, но что делать, если требуется часто перепрошивать МК, не оставлять же доступ к плате ради такой мелочи? На этот случай удачно подходит использование бутлоадера. Достаточно один раз записать его в МК, после чего все обновления прошивки выполнять напрямую с компьютера через USB.
На начальном этапе не требуется знать подробностей, достаточно использовать готовые решения. После прошивки бутлоадера в МК достаточно подать питание при зажатой кнопке — и в системе определится новое устройство Microchip Custom USB Device. После установки драйверов можно безопасно работать с доступной памятью через распространяемый Microchip'ом софт.

Компилятор

Существует много хороших компиляторов, свой выбор я остановил, наверное, на самом малоизвестном — JAL (Just Another Language). Возможно, кто-то посчитает использование этого компилятора неразумным, но он полностью покрыл все мои требования для старта. Минимальный размер (архив 11 мб), отсутствие установки (1 минута на распаковку не в счет), никаких излишеств (мне не нужна среда разработки), наличие всех необходимых библиотек, рабочие примеры для каждого МК (мигание светодиодом) и для всех основных функциональностей.

Пример кода мигания светодиодом:

include 18f2455 -- библиотека для используемого МК
--
pragma target clock 48_000_000 -- частота МК, задается для расчета задержки
--
enable_digital_io () -- переключение всех входов на цифровой режим
--
alias led is pin_B3 -- привязываем led к пину B3
pin_B3_direction = output -- настраиваем пин B3 для работы как выход
--

forever loop -- основной цикл
led = on -- включить светодиод
_usec_delay ( 250000 ) -- пауза
led = off -- выключить светодиод
_usec_delay ( 250000 ) -- пауза
end loop

При использовании бутлоадера вся конфигурация МК устанавливается в нем, для адаптации прошивки к бутлоадеру достаточно изменить параметры компилирования добавив флаги -loader18 2048 -no-fuse.

Прошивка

Описывать все тонкости при написании программы для МК — не хватит не только одной статьи, но и книги. Одна только документация по PIC18F2455/2550/4455/4550 занимает 430 страниц. Узнать все и сразу — почти невозможно.

Самый простой способ написать что-то свое — посмотреть примеры и сделать по аналогии. Данный путь не всегда самый верный, но постоянно проверяя каждую строчку кода на работоспособность выходит вполне рабочая программа.

Сборка

Основные составляющие лампы — корпус, микроконтроллер и светодиод.
В качестве основы для лампы была взята все та же лампа GRÖNÖ из IKEA.
Светодиод — китайский аналог с DealExtreme (SKU 4530), почти в 3 раза дешевле оригинала.
Светодиод сильно греется, необходим хоть какой радиатор, иначе ярко гореть он будет не долго.

панелька для МК
3 транзистора
3 мощных и 5 маломощных резисторов
2 конденсатора
резонатор
кнопка
miniUSB разъем (в DIP исполнении — редкость)

Разводка платы в Sprint Layout, перевод на текстолит методом ЛУТ, сверление, пайка.

Работа не идеальная, да и без ошибок не обошлось: один резистор оказался лишним (на схемах его уже нет).

Вся плата размещена под лампой, в выемке для провода размещены кнопка и разъем miniUSB для питания и связи с ПК.

Питание подается через miniUSB, но не стоит подключать лампу с таким светодиодом к первому подвернувшемуся источнику питания: лампа на полной яркости потребляет чуть меньше 1А. Не все БП рассчитаны на такой ток, в зависимости от типа БП им может стать крайне плохо, что может привести к неприятным последствиям.
Для подключения к компьютеру возможно потребуется кабель с дополнительным разъемом питания (как у переносных HDD) или хороший активный USB хаб.

Найти подходящий софт для индивидуальной задачи — невозможно. Пришлось заняться и этим вопросом самостоятельно.
Программа писалась параллельно с прошивкой и использовалась в основном для отладки лампы. На данный момент не реализованы несколько функций — но возможно вскоре найдется время доделать и их.

Итоги

Как оказалось, сделать себе уникальный USB-гаджет с нуля — вполне доступная задача. Для этого не требуется мастерство пайки недешевых ft232, не требуется отвлекаться на совместимость с программной реализацией USB и не требуется никаких полуфабрикатов Arduino. Все что нужно — это немного желания.

Здравствуйте друзья мои. Сегодня мы не будем рассматривать какие-то схемы определенных конструкций, тема на сегодня так называемая самодельная флешка. Некоторые конечно могут не поверить, что это возможно в домашних условиях, и правильно делают, поскольку это достаточно сложно и сделать дома без специального оборудования практически не возможно. Но умные люди давно придумали карту памяти для мобильных телефонов. В магазинах легко можно найти переходник при помощи которого карту памяти можно подключить к компьютеру через usb порт. Такой адаптер стоит всего 2 доллара.

Работает устройство очень просто - всего лишь нужно поставить карту памяти в определенное место на адаптере, а сам адаптер выполнен в виде юсб штекера который только нужно подключить к юсб порту ПК. Для нашей самодельной флешки под рукой нужно иметь именно такой адаптер с картой памяти от мобильного телефона и еще один штекер или соответствующий пластмассовый корпус для юсб.

Далее смотрим на фотографии конструкции. Открываем крышку и выкидываем штекер, провод идущий от штекера не отрезаем!

Затем адаптер помещаем в кожух штекера и закрываем крышку и смотрим что у нас получилось.

Теперь это похоже на обрезанный юсб штекер, но никто даже не заподозрит, что там есть накопитель памяти! Теперь пришла очередь схематики. Проводов там 4, заранее снимаем небольшую часть изоляцию от проводов и залуживаем их. Далее берем пару новеньких деталей (лучше взять испорченные, но чтобы с виду были как новые) и паем их друг к другу. Тут конкретной схемы нет, паяйте что куда хотите, конструкция просто должна выглядеть как схема, она конечно работать не будет! Использовать можно конденсаторы, резисторы, полярные и неполярные конденсаторы и пару транзисторов, как известно некоторые флешки имеет сзади встроенный светодиодный индикатор, можно получить имитатор такого индикатора, чтобы наша самодельная флешка выглядела правдоподобно и не вызывала сомнения.

Для этого к статье прикреплена распаковка юсб гнезда и штекера, по боковым каналам подается питание которое нужно подключить к нашим проводам, затем собрать простейшую схему мигалки для одного светодиода, в таком случае у нас остаются еще два свободных провода к которым можно прицепить заранее изготовленную <блеф> схему накопителя памяти. Итак, подведем итоги - у нас получился довольно интересная конструкция, при подключении к usb порту компьютера светодиод начнет мигать и у посторонних он вызовет ощущение, что подключена флешка, но они удивятся больше когда компьютер будет уведомлять, что к нему подключен накопитель памяти! Да уж все станут верить что вы гений и попросят схему такой простейшей чудо флешки. Старайтесь сделать схему подключения деталей как можно запутанной, чтобы даже мастер на заподозрил в чем тут обман. Ну вот и все, подобные интересные вещицы можете увидеть в дальнейших статьях, до свидания друзья - Артур Касьян (АКА).

Форум по обсуждению материала САМОДЕЛЬНАЯ ФЛЕШКА

Бесколлекторный двигатель постоянного тока - занимательная теория работы мотор-колеса.

Схема регулируемого таймера цикличного включения-отключения любой нагрузки через реле.

Схема и сборка самодельного усилителя НЧ на TDA7379, TDA7375, TDA7377 или STA540.

Описание нового Блютус протокола беспроводной связи - Bluetooth Mesh.

Если старенькая, любимая флешка находится в превосходном рабочем состоянии, но ее внешний вид оставляет желать лучшего, инструкция по декупажу корпуса для флешки своими руками поможет вернуть устройству презентабельный облик.

Флеш-накопители сегодня достаточно распространенный атрибут пользователя. Чаще всего имеют пластиковый или металлический съемный корпус.

Но как быть, если оболочка USB-накопителя повредилась или вовсе разломалась, а новую Вы покупать не готовы по каким-либо причинам?

Реанимировать и придать креативный внешний вид устройству памяти помогут советы, приведенные в данной статье.

Деревянный корпус

Как сделать флешку своими руками в деревянном корпусе, и произвести впечатление изысканной ручной работы, оформленной в стиле кантри?

Отделенная от корпуса микросхема флешки
Небольшая деревянная панель
Напильник и дрель
Наждачка
Клей и силикон
Зажимы
Простой карандаш

Первый этап. Линейкой замеряем размеры USB-накопителя. Нужные габариты прямоугольника вырезаем с помощью напильника из деревянного бруска.

Второй этап. Делим полученную фигуру на три бруска разного размера, как показано на иллюстрации.

Третий этап. С помощью дрели выполняем сквозные отверстия во всех трех полученных брусках для удобного размещения в них микросхемы накопителя.

Деревянная основа, служащая крышкой устройству, должна иметь соответствующие зазоры для того, чтобы плотно открываться и закрываться.

Четвертый этап. Поместить микросхему в сквозное отверстие меньшего бруска. Если USB-накопитель закреплен нестабильно, его положение зафиксировать с помощью силиконового геля.

Пятый этап. Закрыть выступающую часть флешки большим бруском. Перед этим обработать торцы брусков клеем. Соединив их, зажать бруски с помещенной внутри микросхемой прессом. Пресс используется для более тщательного соединения, чтобы зазоры между брусками были наименьшими.

Шестой этап. Для удаления излишнего силикона и придания аккуратного вида сделанной своими руками коробочки для флешки, необходимо прошлифовать форму по всему периметру наждачной бумагой. Эта процедура уберет все излишки и сделает корпус более гладким.

Можно покрыть полученную коробочку акриловой краской, нанеся необычную роспись, а после залакировать. Тогда чехол для флешки своими руками станет изысканной, неповторимой ручной работой.

Корпус из зажигалки

В дне корпуса пустой, без газа зажигалки делаем 2 небольших отверстия. Еще одно отверстие можно просверлить, чтобы продеть в него цепочку и носить флешку, например, с ключами, как брелок.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

После выполнить прорезь вдоль контура корпуса по отверстиям. Между панелями вставляем микросхему флешки, края панелей скрепляем клеем.

Ножичком аккуратно вырезаем все необходимые зазоры и перегородки, а пассатижи понадобятся для аккуратного удаления ненужных элементов.

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

В центре вырезать проем, чтобы вместить туда USB-накопитель. Если устройство входит плохо, ножичком подпиливаем деталь, чтобы подогнать по размеру.

Зафиксируем тело адаптера в корпусе с помощью клея. Оставшееся пустое пространство внутри лучше заполнить силиконом (если имеется) или клеем-карандашом.

Всем привет! Сегодня я хочу рассказать, как сделать USB удлинитель из провода «витая пара». Длина такого удлинителя может достигать 50-ти метров, в моём случае она равна 15 метрам. Подключать к нему можно любое USB-устройство.

Необходимые инструменты и материалы

штекер и гнездо USB-разъёма, можно использовать штекер от старого провода, а гнездо снять с неиспользуемой аппаратуры;
кабель «витая пара» требуемой длины, я использовал 4-х парный кабель;
принадлежности для пайки, желательно с феном;
острый нож (скальпель).

Описание процесса изготовления

Вначале займёмся штекером. С обеих сторон острым ножом делаем прорезы в резиновой заливке. Прорезать резину следует до металла.

Прогреваем резиновую оболочку феном для пайки до её размягчения и извлекаем из неё штекер.

Разрезы делаем как можно аккуратней, так как после припаивания проводов «витой пары» к контактам штекера, оболочку можно будет снова посадить на клей.
Далее разжимаем лепестки металлического замка, удерживающего кабель, и счищаем слой компаунда, покрывающего контактные дорожки. Здесь нужно проявить осторожность, лично я немного повредил одну из площадок для пайки.
Приступаем к разделке кабеля. Сняв изоляцию, зачищаем кончики проводов с одной стороны кабеля. При пайке кабеля нужно быть особенно внимательным, чтобы не перепутать порядок проводов, иначе удлинитель просто не будет работать.

первый контакт — питание +5В, к нему припаиваем 3 провода — синий, оранжевый и бело-оранжевый;
второй контакт — это –Data, сюда припаиваем бело-зелёный провод;
третий — +Data, припаиваем зелёный;
четвёртый — питание -5В, припаиваем коричневый, бело-коричневый и бело-синий.

Скручиваем строенные провода цепей питания, облуживаем все 4 получившихся кончика и припаиваем их к штекеру. Место паяного соединения заливаем термоклеем или герметиком и зажимаем кабель металлическим замком.

первый — провода синего, оранжевого и бело-оранжевого цветов;
второй — провод бело-зелёного цвета;
третий — зелёный провод;
четвёртый — провода коричневого, бело-коричневого и бело-синего цветов.

Дополнительно к цепям питания (+5В, -5В) необходимо припаять конденсатор, ёмкостью не менее 1500 микрофарад, чтобы избежать просадки напряжения питания. Подключение производим в соответствии с полярностью конденсатора — «+» на 1-й контакт, «-» на 4-й.

Осталось залить пайку гнезда термоклеем или герметиком. Можно приступать к испытаниям. Если при выполнении соединений вы не допустили ошибки, удлинитель должен работать.

Данный удлинитель был изготовлен подключения внешней антенны с адаптером.

Антенна находится на расстоянии нескольких метров, адаптер светится зеленым огоньком.

Заключение

жил может быть не менее 4, по количеству контактов USB разъёма;
сечение проводов цепей питания желательно увеличить, объединив несколько жил, как это сделал я.

Смотрите видео

Читайте также: