使用USB激活MOSFET/继电器

Question

我正在进行一个个人项目，涉及通过USB从计算机向电路发送简单信号。基本上我使用USB信号作为MOSFET的门信号，然后激活继电器以开/关各种交流外设。例如，如果我想每分钟打开一个灯泡5秒钟，我将在第一条线路上的前5秒钟发送1。

这是我的问题：我不知道如何手动在USB电缆上的特定线路上传输0/1，甚至无法与USB端口进行交互:(

所以我想这个问题有多个部分，是否可能直接与通过USB端口发送的位进行交互？如果可以，我该怎么做？我熟悉C++和C#，所以希望你能用其中一种语言完成它...

谢谢！

编辑：嗯，看起来USB端口实际上只有一个5V引脚，因此直接的USB交互不起作用。我将查看并回来尝试使用并行适配器。

- FlyingStreudel

Answer 1

如果电线的另一端没有USB接口，则USB不适合任何事情。如果您不想自己构建USB设备，我建议购买USB串行适配器，它可以为您提供两个可直接控制的输出线（流控制线），或者购买USB并口适配器，它可以为您提供超过8条线。

Chris Johnson的答案中有链接指向Windows串行端口编程说明。您需要查看第7节 - SETDTR，CLRDTR，SETRTS和CLRRTS是您的流控制线切换（分别为DTR和RTS线）。

就硬件而言，“1”（设置）值在流控制线上的电压为+3至+15伏特，并且“0”为-3至-15伏特。实际电压可能因设备而异；进行测量以确保正确。（已编辑；我把1和0搞混了。控制线使用与数据线相反的约定。）

这里是维基百科关于电压特性和引脚图的页面。

编辑：在对USB至并行适配器进行更多研究后，我不认为它们提供所需的控制级别。 为了获得最佳结果，您需要PCI或PCMCIA并口卡，或者集成到主板中的并行端口。

我不是Windows程序员，但这个库可能有助于从Windows控制并口的线路。

- Jander

---

那么，如果我使用DE9串行适配器，理论上可以有六个控制线路？DTR、DCS、DSR、RI、RTS和CTS？MOSFET可以处理5-15V的门电压，因此线路上的实际电压应该不会太重要，除非它在低端时会导致过多的热量。 - FlyingStreudel

哎呀，顺便问一下...你知道负电压对MOSFET这样的晶体管会有什么影响吗？这可能是个愚蠢的问题，但现在已经是早上6点了 :) 但是，对于这个项目来说，负电压（就意图而言）不等同于0V吗？（也就是说，它不会打开门） - FlyingStreudel

并不完全正确 - 问题在于，其中一些是输入行。DTR和RTS是输出（从计算机到设备），而CTS、DCD、DSR和RI是输入（从设备到计算机）。 - Jander

嗯，我可能会选择并口。我需要控制超过两条线路。 - FlyingStreudel

不要使用并行端口，而是使用专为您提供USB串行I/O的设备。请参阅我的帖子，了解我在项目中使用的硬件。 - Scott Chamberlain

不，负电压并不等同于0V。负电压会偏置与晶体管衬底形成的寄生二极管，并可能对未受保护的设备造成永久性损害。 - Ben Voigt

Answer 2

使用串口仿真是这个应用程序中最简单的方法，可以使用USB-Serial电缆或在硬件设备中使用USB-Serial转换芯片（例如FTDI FT232）。 无论哪种方式，都可以让您像使用串口一样与USB设备进行交互（例如在Windows中使用C++的方法请参见此处）。

- Chris Johnson

---

我已经阅读了文档，但似乎没有具体说明如何通过串口输出 :( 我不想通过电线发送信息，我只是想在我告诉它时在引脚8上提供5V电荷。 - FlyingStreudel

这些设备模拟串口，因此您可以使用串口API来控制引脚。在Windows中，请参阅http://msdn.microsoft.com/en-us/library/aa363194%28v=VS.85%29.aspx中的EscapeCommFunction。 - Lee Reeves

FTDI芯片还具有“位挤压”模式（使用其DLL而不是将其视为虚拟串行端口），可直接控制我认为的12个引脚。如果我没记错，它将是0V / 3.3V，但这足以打开大多数MOSFET。 - Ben Voigt

Answer 3

与克里斯所建议的一样，您可以从FTDI获得USB从设备。 在digikey上售价27美元，将为您提供一个已完成所有细微布线的小板子。

然而，对于您的目的，数据表第39页描述的位挤压模式比UART模式更好（UART在几千赫兹时会生成脉冲，您希望电压保持在您设置的水平）。

希望您的MOSFET能够通过3V信号打开，因为FTDI将输出大约3.1-3.2V的高电平。

此外，请确保使用来自FTDI的最新驱动程序...几年前他们有导致频繁蓝屏的驱动程序（甚至是WHQL认证的），我经常发现随硬件附带的驱动程序CD已经过时了几年。

- Ben Voigt

---

Ben Voigt建议的板子是基于FT2232H芯片的。您可以使用FT232RL板和位挤压模式来降低成本并简化操作。 FTDI提供了一个C DLL。 Nusbio库支持C＃。 - MadeInTheUSB

Answer 4

我曾经做过与你类似的东西（我曾经用USB设备驱动汽车电动窗，使用了MOSFET H桥（图中的HDR1X8）来驱动电机）。你需要一个USB到I/O设备这是我使用的（我用的是U421，它们完美地适配面包板的中心线，如果你没有分裂的面包板，401也可以很好地适配面包板。

他们会给你一个dll文件，你只需要将其链接到你的代码中。就像调用WriteA和WriteB一样简单，用于向你的mosfet设备写入输出。请注意，逻辑电平线不适合驱动电流，因此如果你希望有任何中等到大型电流流动，你需要将其连接到晶体管上。请参见usbmicro网站上应用笔记菜单中的App1，以了解正确的连接方式。

- Scott Chamberlain

---

“将这个连接到晶体管”-- FlyingStreudel已经在做了，他说它正在驱动MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的门。 - Ben Voigt

我知道，你也知道，但是任何试图用原始USB驱动灯泡的人可能不知道，因此有时在他烧毁IO芯片之前重申问题是很好的。 - Scott Chamberlain

Answer 5

使用USB原型板。它通常附带软件SDK。

- rwong

Answer 6

请查看我网站上的这些链接： 1.您可以使用USB串口转换器。您只需要知道此处的信息即可。 2.您可以使用编程直接访问USB，但是对于这种情况，您必须已经为您的设备安装了驱动程序。详细信息在此处。

- Sina

---

只提供翻译文本，不提供链接：需要详细的解决方案 - Somnath Kharat