Yoga-Drums - Самодельный барабанный модуль
Назад - Планы по усовершенствованию Далее - тарелочная версия модуля
Проблемы с китайскими адаптерами usb-com (расследование и решение)
При повторении барабанного модуля возникла совершенно неожиданная проблема с переходниками усб-ком. Применённые в первых версиях барабанного модуля платки усб-ком вообще никаких вопросов не вызывали, работали замечательно. Поэтому и мысли не было, что с адаптерами usb-com может быть что-то не так.
Точно таких же плат usb-com, что применялись в первых модулях, и под которые была сделана разводка платы, найти не удалось ни на Али, ни на ебее. Те переходники, что можно купить сейчас на алиэкспресс, имеют иное расположение выводов, что требуется учитывать при установке платы в модуль. Впрочем, переключить нужно лишь один проводок, и всё заработает. Вернее, должно заработать... Но не работает!!!
Вот они какие, адаптеры с алиэкспресса (ссылка).
Даже через термоусадку видно, что на микросхеме отсутствует маркировка. Ну и неудивительно, практически все модули usb-com, доступные для заказа из Китая, выполнены на поддельной микросхеме PL2303. Впрочем, китайцы научили эту подделку мастерски притворяться оригиналом. И первая мысль, почему адаптеры usb-com не работают вовсе, или работают с дикими сбоями, так что невозможно ни перепрошить барабанный модуль, ни загрузить в него звуки - это из-за поддельной микросхемы. Драйвера были испробованы разных версий, но глюки не прекращались.
Решение 1 - работает 50/50.
Микроконтроллер в барабанном модуле работает с уровнями сигнала 3,3в. "Старый" адаптер usb-com работал на тех же уровнях 3,3в, поэтому отлично "дружил" с модулем. "Новый" же модуль производитель зачем-то разогнал до 5-вольтовых уровней сигнала. В итоге по линии TXD появлялась утечка тока, напряжение +5в проникало через вход на МК и, внимание!, повышало напряжение питания МК и всей цифровой части, вместо 3,3в питание становилось 3,6в.
Решение проблемы достаточно простое: для согласования выходного уровня 5в адаптера usb-com на левой микросхеме и 3,3-вольтового микроконтроллера необходимо в схему по линии TXD между usb-com переходником и микроконтроллером добавить диод типа КД522 (или аналогичный), анодом к МК, а сопротивление резистора R16 (схема в "Радио") уменьшить до 2,2к. При этом с уровнями становится все нормально, питание МК не повышается, обмен данными идёт.
Теперь уже стало возможно настроить, перепрошить модуль и загрузить в него звуки. Но всё равно поддельная микросхема сильно портила жизнь глюками и обрывами связи компьютера с модулем. Например, адаптер usb-com практически не был способен работать в порту USB-2.0 компьютера или ноутбука, зато в порту USB-3.0 вёл себя более-менее адекватно. Хотя бывало и наоборот. Пытаясь понять причину глюков, я подключал модуль к разным компьютерам, но такой 100% стабильности связи, как у самых старых адаптеров usb-com, получить мне не удалось
Также я заключил, что одна из возможных причин отсутствия связи компьютера с барабанным модулем может - в недостаточном качестве соединительного USB кабеля. Нужен кабель из бескислородной меди...(шутка). Поддельная микросхема потребляет несуразно большой ток (и при этом очень сильно нагревается), поэтому кабель, что отлично работает, например, с принтером, сканером и т.д., отказывается работать с поддельной микросхемой. Из-за большого падения напряжения на кабеле микросхеме адаптера PL2303, а также самому МК барабанного модуля может просто не хватать питания. Ну и почему адаптер работает в USB-3.0 и не работает в USB-2.0 - да потому, что токовая отдача порта USB-3.0 выше.
Решение 2 - попытка применить новые микросхемы.
К сожалению, практически невозможно купить преобразователь USB-com на "правильной" микросхеме как в китайских магазинах задёшево, так и за дикую цену в Чип-и-Дип. Поэтому я решил попробовать применить преобразователь usb-com на более новых микросхемах 2303TA и 2303HXD, возможно их пока ещё не подделывают столь масштабно.
Новый вариант адаптеров usb-com на микросхеме 2303TA (синенький).
Но попытка применить адаптер usb-com на более новой микросхеме 2303TA тоже не увенчалась успехом. Хорошо, что эти адаптеры отлично разбираются, корпуса их даже не склеены, разьем УСБ припаян только за 4 вывода, и позаимствовать из них платы с микросхемами для установки в барабанный модуль несложно. Но все купленные мной адаптеры с микросхемой 2303TA оказались совершенно нерабочими. Маркировка у микросхем точно также спилена, и хоть микросхемы правильно определяются утилитой фирмы Prolific, передача данных полностью отсутствует. Выходные уровни, кстати, у этих микросхем 3,3в. Попытка установить кварцевый генератор на 12МГц (нужно разрезать два проводника на плате и установить конденсаторы на 22пф по цепям кварца) также не имела успеха.
Кроме того, даже микросхемы 2303TA, купленные для опытов в Чипе-Дипе, припаянные на платы адаптеров вместо поддельных микросхем, также не заработали, несмотря на включение по даташиту. Думаю, они тоже поддельные.
Ещё более продвинутый вариант адаптера usb-com на микросхеме 2303HXD (розовый).
Вот адаптер usb-com на микросхеме 2303HXD оказался рабочим, его установка в барабанный модуль никаких сложностей не вызвала, выходные уровни 3,3в, поэтому ставить дополнительный диод и резистор на 2,2к не требуется. Микросхема здесь качественно промаркирована, и определяется верно. Вот, правда, цена у этого модуля совсем не гуманная. Вроде бы эта микросхема "дружит" с телефонами на андроиде, но пока что проверить её в таком режиме не довелось.
Решение 3 - рабочее на 100% от 07.03.2019.
Инструкция по использованию криво сделанных китайских модулей usb-com (самая верхняя ссылка).
После анализа схемы разобранного модуля был сделан следующий вывод: в этих модулях ради получения выходных уровней 5в микросхема PL2303 включена неправильно, в нарушение требований даташита. При этом она потребляет чрезмерный ток, сильно нагревается, и адаптер usb-com работает нестабильно, причём только в порту USB-3.0. При этом ещё необходимо согласование уровней 5в адаптера и 3,3в микроконтроллера (установкой диода и резистора).
Я попробовал запитать этот USB адаптер не от +5в, поступающих от компьютера через USB интерфейс, а от 3,3в питания МК. При этом вход 5в и выход 3,3в платы адаптера usb-com необходимо соединить. И произошло чудо, микросхема стала работать в штатном режиме, с выходными уровнями в 3,3в, перестала греться и глючить. Адаптер нормально заработал в любом USB порту компьютера, без каких-либо ухищрений. Больше уже не требуется дополнительный диод, а резистор R16 можно (у нужно) снова увеличить до 100к.
Вот так удалось победить глючные китайские преобразователи usb-com. Правда, при этом несколько возросла нагрузка на микросхему DA1, питающую напряжением 3,3в МК и цифровую часть схемы. Поэтому при напряжении питания модуля свыше 12в микросхема может перегреться. Возможно, намного удобнее будет применить отдельную микросхему, например LD33 для питания одного адаптера usb-com, чтобы адаптер питался только при подключении барабанного модуля к компьютеру.
Назад - Планы по усовершенствованию Далее - Тарелочная версия модуля
Назад - Планы по усовершенствованию Далее - тарелочная версия модуля
Проблемы с китайскими адаптерами usb-com (расследование и решение)
При повторении барабанного модуля возникла совершенно неожиданная проблема с переходниками усб-ком. Применённые в первых версиях барабанного модуля платки усб-ком вообще никаких вопросов не вызывали, работали замечательно. Поэтому и мысли не было, что с адаптерами usb-com может быть что-то не так.
Точно таких же плат usb-com, что применялись в первых модулях, и под которые была сделана разводка платы, найти не удалось ни на Али, ни на ебее. Те переходники, что можно купить сейчас на алиэкспресс, имеют иное расположение выводов, что требуется учитывать при установке платы в модуль. Впрочем, переключить нужно лишь один проводок, и всё заработает. Вернее, должно заработать... Но не работает!!!
Вот они какие, адаптеры с алиэкспресса (ссылка).
Даже через термоусадку видно, что на микросхеме отсутствует маркировка. Ну и неудивительно, практически все модули usb-com, доступные для заказа из Китая, выполнены на поддельной микросхеме PL2303. Впрочем, китайцы научили эту подделку мастерски притворяться оригиналом. И первая мысль, почему адаптеры usb-com не работают вовсе, или работают с дикими сбоями, так что невозможно ни перепрошить барабанный модуль, ни загрузить в него звуки - это из-за поддельной микросхемы. Драйвера были испробованы разных версий, но глюки не прекращались.
Решение 1 - работает 50/50.
Микроконтроллер в барабанном модуле работает с уровнями сигнала 3,3в. "Старый" адаптер usb-com работал на тех же уровнях 3,3в, поэтому отлично "дружил" с модулем. "Новый" же модуль производитель зачем-то разогнал до 5-вольтовых уровней сигнала. В итоге по линии TXD появлялась утечка тока, напряжение +5в проникало через вход на МК и, внимание!, повышало напряжение питания МК и всей цифровой части, вместо 3,3в питание становилось 3,6в.
Решение проблемы достаточно простое: для согласования выходного уровня 5в адаптера usb-com на левой микросхеме и 3,3-вольтового микроконтроллера необходимо в схему по линии TXD между usb-com переходником и микроконтроллером добавить диод типа КД522 (или аналогичный), анодом к МК, а сопротивление резистора R16 (схема в "Радио") уменьшить до 2,2к. При этом с уровнями становится все нормально, питание МК не повышается, обмен данными идёт.
Теперь уже стало возможно настроить, перепрошить модуль и загрузить в него звуки. Но всё равно поддельная микросхема сильно портила жизнь глюками и обрывами связи компьютера с модулем. Например, адаптер usb-com практически не был способен работать в порту USB-2.0 компьютера или ноутбука, зато в порту USB-3.0 вёл себя более-менее адекватно. Хотя бывало и наоборот. Пытаясь понять причину глюков, я подключал модуль к разным компьютерам, но такой 100% стабильности связи, как у самых старых адаптеров usb-com, получить мне не удалось
Также я заключил, что одна из возможных причин отсутствия связи компьютера с барабанным модулем может - в недостаточном качестве соединительного USB кабеля. Нужен кабель из бескислородной меди...(шутка). Поддельная микросхема потребляет несуразно большой ток (и при этом очень сильно нагревается), поэтому кабель, что отлично работает, например, с принтером, сканером и т.д., отказывается работать с поддельной микросхемой. Из-за большого падения напряжения на кабеле микросхеме адаптера PL2303, а также самому МК барабанного модуля может просто не хватать питания. Ну и почему адаптер работает в USB-3.0 и не работает в USB-2.0 - да потому, что токовая отдача порта USB-3.0 выше.
Решение 2 - попытка применить новые микросхемы.
К сожалению, практически невозможно купить преобразователь USB-com на "правильной" микросхеме как в китайских магазинах задёшево, так и за дикую цену в Чип-и-Дип. Поэтому я решил попробовать применить преобразователь usb-com на более новых микросхемах 2303TA и 2303HXD, возможно их пока ещё не подделывают столь масштабно.
Новый вариант адаптеров usb-com на микросхеме 2303TA (синенький).
Но попытка применить адаптер usb-com на более новой микросхеме 2303TA тоже не увенчалась успехом. Хорошо, что эти адаптеры отлично разбираются, корпуса их даже не склеены, разьем УСБ припаян только за 4 вывода, и позаимствовать из них платы с микросхемами для установки в барабанный модуль несложно. Но все купленные мной адаптеры с микросхемой 2303TA оказались совершенно нерабочими. Маркировка у микросхем точно также спилена, и хоть микросхемы правильно определяются утилитой фирмы Prolific, передача данных полностью отсутствует. Выходные уровни, кстати, у этих микросхем 3,3в. Попытка установить кварцевый генератор на 12МГц (нужно разрезать два проводника на плате и установить конденсаторы на 22пф по цепям кварца) также не имела успеха.
Кроме того, даже микросхемы 2303TA, купленные для опытов в Чипе-Дипе, припаянные на платы адаптеров вместо поддельных микросхем, также не заработали, несмотря на включение по даташиту. Думаю, они тоже поддельные.
Ещё более продвинутый вариант адаптера usb-com на микросхеме 2303HXD (розовый).
Вот адаптер usb-com на микросхеме 2303HXD оказался рабочим, его установка в барабанный модуль никаких сложностей не вызвала, выходные уровни 3,3в, поэтому ставить дополнительный диод и резистор на 2,2к не требуется. Микросхема здесь качественно промаркирована, и определяется верно. Вот, правда, цена у этого модуля совсем не гуманная. Вроде бы эта микросхема "дружит" с телефонами на андроиде, но пока что проверить её в таком режиме не довелось.
Решение 3 - рабочее на 100% от 07.03.2019.
Инструкция по использованию криво сделанных китайских модулей usb-com (самая верхняя ссылка).
После анализа схемы разобранного модуля был сделан следующий вывод: в этих модулях ради получения выходных уровней 5в микросхема PL2303 включена неправильно, в нарушение требований даташита. При этом она потребляет чрезмерный ток, сильно нагревается, и адаптер usb-com работает нестабильно, причём только в порту USB-3.0. При этом ещё необходимо согласование уровней 5в адаптера и 3,3в микроконтроллера (установкой диода и резистора).
Я попробовал запитать этот USB адаптер не от +5в, поступающих от компьютера через USB интерфейс, а от 3,3в питания МК. При этом вход 5в и выход 3,3в платы адаптера usb-com необходимо соединить. И произошло чудо, микросхема стала работать в штатном режиме, с выходными уровнями в 3,3в, перестала греться и глючить. Адаптер нормально заработал в любом USB порту компьютера, без каких-либо ухищрений. Больше уже не требуется дополнительный диод, а резистор R16 можно (у нужно) снова увеличить до 100к.
Вот так удалось победить глючные китайские преобразователи usb-com. Правда, при этом несколько возросла нагрузка на микросхему DA1, питающую напряжением 3,3в МК и цифровую часть схемы. Поэтому при напряжении питания модуля свыше 12в микросхема может перегреться. Возможно, намного удобнее будет применить отдельную микросхему, например LD33 для питания одного адаптера usb-com, чтобы адаптер питался только при подключении барабанного модуля к компьютеру.
Назад - Планы по усовершенствованию Далее - Тарелочная версия модуля
www.DYoga.ru
E-mail: DYoga@Yandex.ru
Сайт Дмитрия Егошкина
