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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik schalten per USB


Autor: Joerg Mueller (penguin)
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Hallo,

ich habe ein Netbook (Samsung NC10) und würde in dieses gern so allerlei 
einbauen, dadurch dass ich die 2.5" platte durch eine 1.8" SSD ersetze 
habe ich nochmal zusätzlichen Platz gewonnen so dass von daher alles gut 
aussieht...

Momentan auf dem Zettel:
- FM-Transmitter
- microSD Kartenleser (evtl. auch zwei davon)
- GPS-Maus
- TV-stick
- (einen USB-HUB , um die alle anzuschliessen)

Und bereits eingebaut sind Bluetooth, eine Wecam und Wlan.

Sind alles USB-Geräte, und weil ich alles davon gelegentlich aber nichts 
immer brauche würde ich diese Geräte gern einzeln ein- und ausschalten 
können, und zwar komplett, so dass sie keinen Strom verbrauchen.

Das könnte man natürlich mit irgendwelchen Mikroschaltern machen, besser 
wäre natürlich, das per Software steuern zu können. Ich dachte also an 
eine Art 'Mehrfachsteckdose' mit ca. 10 Kanälen, diese Kanäle möchte ich 
gern wiederum über ein USB-Interface ein- und ausschalten.

Die Frage wäre nun, wie man am besten ein solches Interface realisiert - 
es müsste natürlich so klein wie irgend möglich sein, sollte selbst 
wenig Strom fressen, und wichtig wäre auch dass es am Ende 
Softwaremässig halbwegs einfach anzusteuern ist.

Wäre super wenn mir jemand da ein paar Tips geben könnte, welche 
Bausteine ich mir mal angucken könnte oder ob's solche Projekte schon 
irgendwo mal gegeben hat...

Autor: Holle (Gast)
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Hallo,

Nur eine Idee:

einen USB zu UART Wandler (dann brauchst keinen USB Treiber) dahinter 
einfache Schaltlogik um die Versorgung der zu schaltenden Geräte zu 
"kappen".

Autor: Jochen B. (Gast)
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Von elv gibt es was Einkanal oder Mehrkanal

Computer-Schaltinterface CSI 8 , USBSI1

von Sprut als Bauvorschlag, oder Vellemann.
Da gibt es einiges!

Autor: Christian H. (netzwanze) Benutzerseite
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Joerg Mueller schrieb:
> Momentan auf dem Zettel:
> - FM-Transmitter
> - microSD Kartenleser (evtl. auch zwei davon)
> - GPS-Maus
> - TV-stick
> - (einen USB-HUB , um die alle anzuschliessen)
Das passt da noch alles rein?

Sorry für die Frage. Ich habe noch nie ein Netbook in der Hand gehabt, 
geschweige denn, es aufgeschraubt vor mit liegen zu haben.

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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Hm, UART hört sich schon ganz sinnvoll an... wie würde es denn dahinter 
in etwa weitergehen ('einfache Schaltlogik' sagt mir grad noch nicht so 
viel...)?

Jochen, ich wollte das eigentlich in mein Netbook einbauen... Ich 
glaube mit dem Schaltinterface von ELV könnte ich dann höchstens mein 
Netbook in das Schaltinterface einbauen... :)

CHristian - sollte alles mehr oder weniger passen, nur beim TV-stick bin 
ich mir nicht ganz sicher... natürlich würde ich alles aus den Gehäusen 
rupfen und zB beim HUB die USB buchsen abmachen und so, aber dann sollte 
das gehen.

Autor: Jochen B. (Gast)
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@Jörg,
dann kannst du also löten, na denn gibt es was mit PIC-Kontrollern.
Sprut und auch von mir.
Aber nur wenn du basteln willst und kannst?
Gruß Jochen

Autor: Holle (Gast)
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http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/DS_FT232R.pdf

ist das Datenblatt des USB to RS232...

habe nur kurz drübergescrollt, aber es scheint als ob da ein paar 
konfigurierbare Ports dran wären. VERMUTUNG: Durch das senden spezieller 
befehle, kannst Du diese Ports High/Low/(Tristate?) schalten. Daran 
einfache Transistorschaltung, die die 5V der abzuschaltenden Geräte 
unterbricht.

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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Na klar will ich basteln, das ist ja sozusagen fast der Sinn der 
Sache... :)

Andererseits will ich's aber auch nicht ums verrecken so kompliziert wie 
möglich haben - das mit PIC zu realisieren wäre also eine Alternative zu 
dem Ansatz mit UART? Welcher wäre denn einfacher und welcher wäre 
kleiner aufzubauen?

Danke für den Link Holle, das sieht schon echt nicht schlecht aus!

Autor: André H. (andrekr)
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Wäre es nicht einfacher, gleich den FT 245 RL zu nehmen? Da haste gleich 
8 parallele Ausgänge. Hab jetzt nicht nachgeschaut, aber die könnten 
vielleicht sogar direkt nen MOSFET treiben.

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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Hat der FT232 nicht auch schon 8 parallele Ausgänge? Beim ersten 
Überfliegen siehts doch aus als ob das einzig andere am 245 dieses 
'security dongle feature' wäre?

Was den PIC angeht - sieht aus als ob man damit eine Menge spannender 
Sachen machen könnte, für diese Anwendung würde ich dann zwei von den 
IO-Pins direkt an USB data+ und data- anschliessen und müsste das 
USB-Protokoll dann im PIC implementieren, oder wie? Wäre auf jeden Fall 
spannend, vor allem wenn ich dann einen mit analogen Eingängen nehmen 
würde, dann könnte ich noch Temperaturmessung einbauen oder einen 
Lagesensor und dann den Bildschirminhalt automatisch umdrehen wenn das 
Netbook an der Decke hängt... wär schon gut! Aber, um mal auf dem 
Teppich zu bleiben - das scheint mir alles in allem ein bisschen zu 
komplex für jetzt.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Ohne USB Hardware im Microcontroller wird das freundlich ausgedrückt 
eine wilde Bastelei, nur dazu geeignet, zu zeigen, dass man sowas 
prinzipiell machen kann.

Einfacher als die ganzen Vorschläge wäre es einen IO-Warrior für die 
Schaltfunktionen zu nehmen, die haben im Minimum 16 I/O Pins und können 
auch gleich noch Dinge wie IIC and andere nützliche Funktionen:
http://www.codemercs.com/index.php?id=41&L=0

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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Auch nicht schlecht... aber für die im Prinzip simple anwendung, die ich 
damit realisieren will, wäre da nicht der FT232 eigentlich genauso 
geeignet (ist doch von der Funktion der ziemlich dasselbe, FT232 und 
IO-Warrior, oder verstehe ich da was falsch?) ...und auf jeden Fall wäre 
der 232 einen ganzen Tacken billiger...

Autor: Guido Körber (Gast)
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Der deutliche Nachteil der FTDI ist, dass die spezielle Treiber brauchen 
und dann als serielle Schnittstelle auftauchen. Dazu kommt, dass die 
IO-Warrior eine ganze Menge Funktionen eingebaut haben, die bei den FTDI 
durch Bitfrickelei über den USB realisiert werden müssen.

Wenn man keine serielle Schnittstelle braucht sind die FTDI eigentlich 
fehl am Platz.

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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OK, aber andererseits haben diese IO Warrior mieder eine ganze Menge 
Funktionen, die ich eigentlich nicht brauche (brauche keine Ansteuerung 
für LCD oder 7segment, keinen IIC, kein SPI)...

Insgesamt sehe ichs jetzt so - ich bräuchte einen Baustein den ich auf 
der einen Seite mit einem USB-Port verbinden könnte und mit dem ich auf 
der anderen Seite max 10 Treibertransistoren ansteuern kann, die dann 
wiederum 5V an die angeschossenen USB-Geräte durchschalten. Die 
Datenleitungen der einzelnen Geräte hängen direkt an ihren eigenen 
USB-Ports, haben also mit diesem Baustein nichts zu tun.

Die drei vorschläge bisher waren:
- FT 232 R
- PIC
- IO-Warrior / IOW24

Wenn ich das richtig verstehe könnte man das wohl mit allen drei 
Bausteinen hinbekommen - aber ein paar Fragen sind für mich noch offen:

- sehe ich das richtig dass ich diese Transistoren bräuchte, oder könnte 
eine der Lösungen auch ganz direkt die 5V / 500mA an die USB-Geräte 
liefern?

- Welcher der Bausteine würde vermutlich den kleinsten Aufbau (alo mögl. 
wenig externe Bauteile) ermöglichen...

- und welcher den einfachsten Aufbau (auch softwareseitig)?

Tausend Dank schonmal für eure Hilfe bisher, das Projekt rückt in 
greifbare Nähe! :)

Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Joerg Mueller schrieb:
> - sehe ich das richtig dass ich diese Transistoren bräuchte, oder könnte
> eine der Lösungen auch ganz direkt die 5V / 500mA an die USB-Geräte
> liefern?

Nein, du solltest in jedem Fall einen MOSFET pro Zweig vorsehen, SOT23 
reicht bei 500mA schon locker aus.

> - Welcher der Bausteine würde vermutlich den kleinsten Aufbau (alo mögl.
> wenig externe Bauteile) ermöglichen...

Vom Gehäuse her dürfte der FT232R im QFN-Gehäuse am kleinsten sein. Mehr 
als zwei, drei 100nF Kondensatoren braucht der auch nicht.

> - und welcher den einfachsten Aufbau (auch softwareseitig)?

IO-Warrior oder FT232R. Wenn du noch keine Programme für den PIC 
geschrieben hast, würde ich mich jetzt damit nicht auseinandersetzen. 
Bei den anderen Fällen reicht PC-Software.

Autor: Guido Körber (Gast)
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Zum Schalten der USB Versorgungen kann man z.B. die Micrel MIC2025 o.ä. 
nehmen. einfacher MOSFET geht natürlich auch.

Der IOW24 bräuchte nur einen Widerstand und einen Kondensator extern.

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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Einfacher MOSFET reicht... Könntest Du mir da auf die schnelle einen Typ 
empfehlen? Ansteuerung eben über den FT232R, müsste 5V / 500mA 
durchschalten können (und mögl. klein sein)?

Und noch eine grundsätzliche Frage (achtung, Anfängerfrage), wenn ich 
das mit dem FT232R mache - es müsste dann doch der entsprechende Ausgang 
/ Pin am 232 für das Gerät, das ich eingeschaltet haben will, dauerhaft 
auf HI sein. Ich bin grad noch ein bisschen verwirrt von den 
Pinbeschreibungen im Datenblatt - geht das denn mit dem? Und welche Pins 
wären das, die ich dann softwareseitig ansteuern könnte?

Autor: Christoph Budelmann (Firma: Budelmann Elektronik GmbH) (christophbudelmann) Benutzerseite
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Joerg Mueller schrieb:
> Einfacher MOSFET reicht... Könntest Du mir da auf die schnelle einen Typ
> empfehlen? Ansteuerung eben über den FT232R, müsste 5V / 500mA
> durchschalten können (und mögl. klein sein)?

Da gibt es so viele P-Kanal-Mosfets, die da in Frage kommen. Wo willst 
du denn bestellen? Ansonsten bietet beispielsweise Farnell eine sehr 
gute parametrische Suche. Ein SOT23-Gehäuse sollte klein genug sein und 
lässt sich auch noch sehr gut von Hand löten.

> Und noch eine grundsätzliche Frage (achtung, Anfängerfrage), wenn ich
> das mit dem FT232R mache - es müsste dann doch der entsprechende Ausgang
> / Pin am 232 für das Gerät, das ich eingeschaltet haben will, dauerhaft
> auf HI sein. Ich bin grad noch ein bisschen verwirrt von den
> Pinbeschreibungen im Datenblatt - geht das denn mit dem? Und welche Pins
> wären das, die ich dann softwareseitig ansteuern könnte?

Oder halt low, wenn du P-Kanal-Mosfets durchschalten willst. Wäre mein 
Favorit, da du so die gleiche Masseleitung für alle Geräte hast. Lade 
dir mal das Datenblatt des FT232R herunter und schaue dort nach 
"Bit-Banging". Das sollte die meisten Sachen erklären.

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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das ist ja grad das schlimme, dass da so viele in Frage kommen... ich 
hab einen conrad um die Ecke also würde ich wohl einen da gängigen Typen 
nehmen... Wenn LO statt HI zu epfehlen ist dann gern auch so rum.

Bit-Banging - mit dem Stichwort bin ich glaube ich dann versorgt, super. 
:)

Autor: Christian R. (supachris)
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Conrad hat da nicht sooo die Auswahl, aber der BSP250 könnte ganz gut 
passen. Ist allerdings klein bissl größer als SOT23. (SOT223)

Autor: Joerg Mueller (penguin)
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Prima, danke! Weil ich grad ein bisschen mit Eagle rumprobiere - gäbe es 
einen der mit dem BSP250 mehr oder weniger kompatibel wäre und in der 
Eagle Standard Lib ist?

Autor: André H. (andrekr)
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Joerg Mueller schrieb:
> Hat der FT232 nicht auch schon 8 parallele Ausgänge? Beim ersten
> Überfliegen siehts doch aus als ob das einzig andere am 245 dieses
> 'security dongle feature' wäre?

Hm, welche Pinne sollen denn da der parallele Ausgang sein?
Habe dieses Datenblatt:
http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/DS_FT232R.pdf

Im Vergleich dazu der FT 245 RL:
http://www.ftdichip.com/Documents/DataSheets/DS_FT245R.pdf

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