Мобильное ведущее usb hid-устройство на базе платформы Arduino micro

3.3 Обоснование выбора базовых компонентов принципиальной схемы.
Базовые компоненты принципиальной схемы, которые были выбраны для данного проекта, обеспечивают необходимую функциональность устройства и соответствуют требованиям, установленным для USB HID-устройства.

Рисунок 3.1 Плата Arduino micro pinout распиновка порты ввода вывода.
Микроконтроллер Atmega32u4 был выбран по требованию курсового проекта, по сути он обладает необходимыми возможностями для реализации USB интерфейса, имеет достаточно большой объем памяти, а также множество внутренних периферийных устройств, таких как АЦП и ШИМ.
Преобразователь аналогового и цифрового сигнала необходим для обработки сигналов, поступающих от клавиатуры и преобразования их в цифровой формат, который может быть обработан микроконтроллером.
Предохранитель используется для защиты схемы от повреждения в случае перегрузки или короткого замыкания. Он является дополнительной мерой безопасности, которая позволяет предотвратить возможные повреждения и неисправности в схеме.
Резисторы используются для ограничения тока, регулирования напряжения и защиты от помех. Они применяются в разных частях схемы, например, в цепях питания, цепях управления или сигнальных цепях.
Клавиатура позволяет взаимодействовать с USB HID-устройством. В данном случае, 4х4 клавиатура используется для ввода данных с помощью кнопок.
Жидкокристаллический дисплей (LCD) используется для отображения информации на USB HID-устройстве, что позволяет пользователю видеть результат работы и выполнять дополнительные действия. LCD-дисплей преобразует цифровые данные в понятную для пользователя форму, отображая текст, цифры или графику.


3.4 Обоснование связей принципиальной электрической схемы
Принципиальная электрическая схема USB HID-устройства состоит из нескольких компонентов, связанных между собой для обеспечения правильной работы устройства.
Основные связи схемы включают:
1 Микроконтроллер - USB контроллер: Эта связь обеспечивает передачу данных между микроконтроллером и компьютером через USB-интерфейс. USB контроллер читает информацию, которую передает микроконтроллер, и отправляет ее на компьютер. Также он принимает данные от компьютера и передает их микроконтроллеру для обработки.
2 Оптические датчики - микроконтроллер: Эта связь используется для передачи данных с оптических датчиков на микроконтроллер. Когда оптический датчик обнаруживает движение, он передает сигнал на микроконтроллер, который обрабатывает эту информацию и отправляет ее на компьютер.
3 Кнопки - микроконтроллер: Эта связь используется для передачи информации о нажатии на кнопку на микроконтроллер. Когда кнопка нажимается, она передает сигнал на микроконтроллер, который обрабатывает эту информацию и отправляет ее на компьютер.
4 USB контроллер - оптические датчики / кнопки: Эта связь не прямая, а скорее включает в себя взаимодействие между USB контроллером и микроконтроллером, а также между микроконтроллером и оптическими датчиками и кнопками. Когда оптические датчики или кнопки управляются пользователем, они передают информацию на микроконтроллер, который обрабатывает ее и отправляет на компьютер через USB контроллер.
Связи могут быть реализованы с помощью проводов, ленточных кабелей, печатных плат и т.д. Полагаясь на принципы правильной разводки цепей, уходящих на разные части устройства и соответствующих правильным требованиям, можно обеспечить правильную работу устройства, а также уменьшить шум и помехи в электрической схеме.
В целом, связи в принципиальной электрической схеме USB HID-устройства обеспечивают правильное взаимодействие всех компонентов и обеспечивают передачу данных между устройством и компьютером.