• 方案介紹
  • 附件下載
  • 相關推薦
申請入駐 產(chǎn)業(yè)圖譜

基于STM32的USB鼠鍵模塊電路設計方案(原理圖+源碼)

2020/08/28
717
加入交流群
掃碼加入
獲取工程師必備禮包
參與熱點資訊討論

PCB、實物照片、元件貼片位置.rar

共3個文件

一、 設計的出發(fā)點

       由于應用需要,想做一個USB鼠標鍵盤復合設備,用于向USB主機定期輪詢發(fā)送鼠標鍵盤指令。

       10年的時候使用過STM32的USB示例,但一直苦于復合設備的USB描述符知識點太多,而沒有真正上手。近年來,網(wǎng)上出了有很多教程,從中汲取了很多知識,終于不用苦啃USB設備描述符、報告描述符的知識了,了解一些皮毛就可以開始開發(fā)了。

二、 期望實現(xiàn)的功能及解決方案

       1、 USB鼠標鍵盤復合設備:這當然是必不可少的核心功能了,一塊STM32F103就可以搞定。

       2、 如何去控制MCU向USB主機發(fā)送指令,這邊考慮了幾種實現(xiàn)手段:

a. 第一是擴展出一個U盤的功能,然后在PC上編輯U盤中的特定配置文件,上電后通過檢測按鍵或開關來控制設備在正常模式和設定模式之間切換。

這種實現(xiàn)的優(yōu)點是:使用起來比較方便,只要一臺電腦、一個文本編輯器就可以開發(fā)出多種多樣的功能。

它的缺點是:設計周期較長,需要合理分配USB大容量設備和USBHID之間的資源、需要用到文件系統(tǒng)、需要對配置文件設計一套完整的數(shù)據(jù)解析過程以應對文件損壞帶來的影響。

b. 第二是擴展一路USB轉串口,通過數(shù)據(jù)透傳或modbus協(xié)議來下載配置信息,同樣也需要開關或按鍵來完成工作模式的切換。

這種實現(xiàn)的優(yōu)點是:開發(fā)簡單。

它的缺點是:配置比較麻煩,為了簡化配置過程,需要通過一個上位機軟件來實現(xiàn)協(xié)議的轉換。相比第一種方案來講,開發(fā)一個帶串口功能的上位機軟件,相對比較簡單。(當然這里也因人而異,本人對Visual Studio的較為熟悉。如果覺得上位機編寫比較麻煩的話,可以考慮第一套方案)

三、 硬件的挑選 

       這里選用了SL2.1A作為一個HUB接口。選它的理由是我們需要至少兩路USB接口用于USB鼠鍵(這里將USB鼠標鍵盤進行簡稱,方便閱讀)和STM32的串口通訊。選好以后,發(fā)現(xiàn)它不但是一個一拖四的HUB,還自帶內部晶振,可以節(jié)省布板空間(這一板的PCB上空間有很大空余,所以晶振雖然不用,我也把它預留上去了),而且可以輸出3.3V以及1.8V的數(shù)字電源,這樣可以方便我們做一些其他擴展(后面番外篇上會講到一些擴展舉例)。

       選取了CH330作為USB 轉串口芯片。理由是SOP8的封裝器件比較短,節(jié)省了布板空間;引腳數(shù)量比較少,便于布板走線;支持5V和3.3V供電,方便電源排布;其實所有的一切都是因為方便布板而選用了它。
       核心芯片STM32F103,選它的理由很簡單,最早接觸的是STM32,個人鐘愛而已。豐富的網(wǎng)絡資源也使它成為眾多的熱門MCU之一。 

四、 PCB及程序 

        略。(詳見附件。程序部分只會提供一個基礎的功能便于大家學習,更完善的功能大家可以在此基礎上自由發(fā)揮。謝謝!)

五、 實物展示 

        最終的實物就如圖所示,2cmx3.5cm的尺寸差不多是整個大拇指的大小,配上一個外殼的話,那就美美噠。(手工焊接比較粗糙,請各位看官見諒,呵呵)
        在附件文檔的番外篇中,我提到了這款小板在設計時考慮到的一些預留功能,如HUB擴展、數(shù)字電源等七項擴展功能,這些小彩蛋可能會在您使用中帶來一些意外收獲!

  • PCB、實物照片、元件貼片位置.rar
    下載
    描述:PCBA生產(chǎn)資料
  • vBOC_MouseKeyboard測試程序.rar
    下載
    描述:僅用于驗證板子的基本功能,僅供參考
  • 使用手冊.pdf
    下載
    描述:模塊設計的出發(fā)點以及番外篇的彩蛋
意法半導體

意法半導體

意法半導體(ST)集團于1987年6月成立,是由意大利的SGS微電子公司和法國Thomson半導體公司合并而成。1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics將公司名稱改為意法半導體有限公司。意法半導體是世界最大的半導體公司之一,公司銷售收入在半導體工業(yè)五大高速增長市場之間分布均衡(五大市場占2007年銷售收入的百分比):通信(35%),消費(17%),計算機(16%),汽車(16%),工業(yè)(16%)。 據(jù)最新的工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù),意法半導體是全球第五大半導體廠商,在很多市場居世界領先水平。例如,意法半導體是世界第一大專用模擬芯片和電源轉換芯片制造商,世界第一大工業(yè)半導體和機頂盒芯片供應商,而且在分立器件、手機相機模塊和車用集成電路領域居世界前列.

意法半導體(ST)集團于1987年6月成立,是由意大利的SGS微電子公司和法國Thomson半導體公司合并而成。1998年5月,SGS-THOMSON Microelectronics將公司名稱改為意法半導體有限公司。意法半導體是世界最大的半導體公司之一,公司銷售收入在半導體工業(yè)五大高速增長市場之間分布均衡(五大市場占2007年銷售收入的百分比):通信(35%),消費(17%),計算機(16%),汽車(16%),工業(yè)(16%)。 據(jù)最新的工業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù),意法半導體是全球第五大半導體廠商,在很多市場居世界領先水平。例如,意法半導體是世界第一大專用模擬芯片和電源轉換芯片制造商,世界第一大工業(yè)半導體和機頂盒芯片供應商,而且在分立器件、手機相機模塊和車用集成電路領域居世界前列.收起

查看更多

相關推薦