เฟิร์มแวร์และวงจรของ ATtiny45 direct USB 2.0 Connection

ฉันต้องการสร้างอุปกรณ์ USBแบบแยกส่วนของตัวเองโดยใช้ ATtiny45ที่เพียงแค่ส่งข้อมูลไปยังพีซีผ่านทาง USB ฉันไม่ได้อ่านข้อมูลดังนั้นการเชื่อมต่อทางเดียว (ATtiny -> PC) ก็ไม่เป็นไร

ฉันใช้Arduino Uno เป็น ISPพร้อมร่าง ArduinoISP มาตรฐานที่โหลดจากภายในซอฟต์แวร์ Arduino ฉันคิดว่าจะใช้ AVRDUDE เพื่อเขียนโปรแกรม ATtiny45 กับ Arduino เป็น ISP เพราะฉันต้องการที่จะใช้รหัส C ที่คอมไพล์กับ HEX เพราะมันเป็นขั้นสูงกว่า Arduino Programming Langue

ความคิดพื้นฐานของฉันเกี่ยวกับวงจร:

อย่างที่คุณเห็นฉันต้องการการเชื่อมต่อ USB "โดยตรง" จนถึงตอนนี้ฉันรู้ว่าฉันต้องใช้โซลูชันซอฟต์แวร์พื้นฐานสำหรับเรื่องนี้

1. ฉันจัดการSoftwareSerialเพื่อทำงานกับ ATtiny45 ของฉันแล้ว สำหรับสิ่งนี้ฉันได้ใช้ซอฟต์แวร์ Arduino เพื่อเขียนโปรแกรม ATtiny45 ด้วยรหัสต่อไปนี้:

   #include <SoftwareSerial.h>
   #define rxPin 3
   #define txPin 4
   SoftwareSerial serial(rxPin, txPin);
   
   void setup() {
       pinMode(rxPin, INPUT);
       pinMode(txPin, OUTPUT);
       pinMode(led, OUTPUT);     
       serial.begin(4800);
   }
   
   void loop() {
       serial.println("1");
       delay(1000);
   }

   โปรดทราบว่าฉันไม่ได้ใช้ Pin 3 (ยัง) แต่ฉันจำเป็นต้องกำหนดสำหรับ SoftwareSerial

   ด้วยวิธีนี้โดยใช้ SoftwareSerial ฉันสามารถส่งข้อมูลจาก ATtiny โดยตรงไปยังเข็มหมุด TX ของ Arduino UNO ของฉันที่มีร่างเปล่าโหลดไว้สำหรับการทดสอบนี้ ฉันกำลังใช้ Serial Monitor ของซอฟต์แวร์ Arduino เพื่ออ่านข้อมูลใน COM4 (ในกรณีของฉัน) เพราะพีซีของฉันไม่รู้จักอุปกรณ์ใด ๆ (พอร์ต COM) เนื่องจากฉันพยายามขอ ATtiny ที่ตั้งโปรแกรมไว้โดยตรงกับสาย USB

   น่าเสียดายที่ฉันมีอักขระ Unicode แปลก ๆ ใน Serial Monitor ฉันคิดว่าเป็นเพราะข้อมูลอยู่ในรูปแบบเลขฐานสิบหกหรือมากกว่านั้น ดังนั้นฉันจึงสังเกตเห็นว่าฉันต้องเชื่อมต่อตัวแปลง USB / อนุกรมกับ USB และ ATtiny45 ... ฉันได้ค้นหาตัวแปลงดังกล่าว แต่ฉันไม่ต้องการใช้บอร์ดที่สร้างไว้ล่วงหน้าเนื่องจากฉันต้องการทั้งหมด ส่วนประกอบของฉันในบอร์ดเดียว ฉันคิดว่าชิป FTDI จะมีวิธี "มาก" เกินไปสำหรับโครงการของฉันใช่ไหม (มีพินเล็กเกินกว่าที่จะบัดกรี ... )

2. V-USBเป็นวิธีที่สองของฉันเนื่องจากไม่ต้องการตัวแปลง USB / อนุกรม (เท่าที่ฉันรู้) ดังนั้นในการใช้ V-USB ฉันจำเป็นต้องใช้ AVRDUDE ตามที่ได้กล่าวไปแล้ว

   ฉันได้พบตัวอย่างที่ดีEasyLogger V-USB มันมีการออกแบบวงจรและเฟิร์มแวร์ตัวอย่าง (C / C ++ / HEX)

   สิ่งเดียวที่ฉันอยากรู้คือฉันต้องทำให้วงจรของฉันเหมือนที่แสดงในตัวอย่างหรือไม่? ->

ฉันต้องทราบอะไรอีกบ้างเกี่ยวกับการเชื่อมต่อ USB ชนิดนี้ (เหตุใดฉันจึงต้องใช้ตัวแปลง USB / อนุกรมฉันสามารถขอ +5 & VCC ได้ไหมฉันต้องใช้องค์ประกอบใดบ้างฉันต้องส่งสัญญาณประเภทใดใน TX TX บิตบิตฐานสิบหกแรงดันไฟฟ้าใดที่ต้องการ เป็น ? )

ขอขอบคุณสำหรับทุกคำตอบของคุณ.

UPDATE

นี่คือลิงค์ aditional ที่ช่วยฉันจริงๆในบางจุด แต่ฉันก็ยังไม่เข้าใจมันอย่างเต็มที่ ...

อันแรก -> http://www.ernstc.dk/arduino/tinycom.html

และครั้งที่สอง -> http://www.re-innovation.co.uk/web12/index.php/en/blog-75/227-attiny-arduino (เลื่อนลงไปที่ส่วน "ซีเรียลเอาท์พุท")

คุณสามารถสื่อสาร ATtiny45 ไปยัง USB ได้โดยตรงโดยไม่ต้องใช้ตัวแปลง FTDI

ในการทำให้ทุกอย่างทำงานคุณจะต้องใช้ไลบรารีV-USB

ตัวอย่างที่ดีของการทำงานทุกอย่างอยู่ที่นี่ซึ่งมันใช้ตัวอย่างเดียวกันจาก EasyLogger

ผู้เขียนคนเดียวกันมีเคล็ดลับและโครงการอื่น ๆ ที่มี USB และ uC

วงจรตัวอย่างที่มี ATtiny:

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

โดยทั่วไปแล้ว USB เป็นโปรโตคอลการสื่อสารระดับสูงที่มีข้อกำหนดเฉพาะสำหรับการขับขี่ในระดับสายสัญญาณระยะเวลาและการยกเลิก มันไม่ง่ายเหมือนซีเรียล แต่ก็มีสายข้อมูลที่แตกต่างกันและการเข้ารหัส NRZI การสำรวจที่จำเป็นการจับมือ ฯลฯ นั่นคือเหตุผลที่คุณต้องใช้อะแดปเตอร์ USB / Serial หรือทำไมคุณต้องใช้ฮาร์ดแวร์ USB หรือซอฟต์แวร์

ในขณะที่ USB ใช้ไฟ 5V สายสัญญาณเป็น 3.3V ถึง 3.6V นี่คือเหตุผลที่วงจร VUSB ที่คุณแสดงใช้ไดโอดซีเนอร์ในสองบรรทัด Tiny ไม่สามารถทำงานที่ 3.3V เพียงเพราะมันไม่สามารถโอเวอร์คล็อกที่ 16MHz ที่ต้องการที่ 3.3V

ชิ้นส่วนที่เหลือ R1-R3, D1, D2 และ C1, C2 เป็นชิ้นส่วนที่ต้องการขั้นต่ำเปล่า นั่นไม่ได้เป็นการถามถึงคุณสมบัติที่คุณได้รับ ดูหน้านี้สำหรับรายการของโครงการทั้งหมดที่ใช้ vusb

สวิตช์ R4 และ LED1 เป็นส่วนหนึ่งของตัวอย่างเฟิร์มแวร์การบันทึกข้อมูลที่เฉพาะเจาะจงและสามารถหลีกเลี่ยงได้หากคุณไม่ต้องการ / เปลี่ยนเฟิร์มแวร์

มีคำถามมากเกินไปที่จะตอบในโพสต์เดียว แต่นี่คือจุดด่วนบางประการ:

ไมโครคอนโทรลเลอร์บางตัวมี "จุดปลาย" USB และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้อง แต่ไซต์ Atmelแสดงว่า ATTiny45 ไม่มี

ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถเชื่อมต่อพอร์ตไมโครคอนโทรลเลอร์กับขั้วต่อ USB แบบนั้นได้เพราะ USB เป็นบัสที่ซับซ้อนทั้งในระดับอิเล็กทรอนิกส์และระดับโปรโตคอล

อย่างไรก็ตามตามที่ระบุไว้ในความคิดเห็นด้านล่างที่คุณกำลังค้นหาตามเส้นด้านขวาด้วย V-USB ฉันไม่ได้ใช้สิ่งนี้ดังนั้นจะปล่อยให้คนอื่นแสดงความคิดเห็น

ชิป FTDI นั้นไม่ยากเกินกว่าจะบัดกรี แต่ PCB ที่เหมาะสมที่มีตัวต้านทานประสานจะทำให้ง่ายขึ้น

ก่อนหน้านี้ฉันใช้สาย FT232 แบบนี้ :

_{(ที่มา: ftdichip.com )}

มีชิป FTDI ฝังอยู่ในตัวเชื่อมต่อ USB และจัดการการแปลทุกระดับในขณะที่ยังจ่ายพลังงาน ปลายคือขั้วต่อพิทช์ 0.1 "แบบง่ายซึ่งคุณสามารถเชื่อมต่อกับส่วนหัวของพิน

พวกเขามีอยู่ใน eBay ในราคาที่สมเหตุสมผล