USB-sarjamuunnin Androidille

Abstract

Android-käyttöjärjestelmän USB vaatii liitäntälaitteelta USB-host-tuen laitteiden väliseen kommunikointiin. Tästä ongelmasta muodostui opinnäytetyön aiheeksi USB-sarjamuuntimen suunnittelu ja valmistus Androidille. Tarkoituksena oli, että USB-sarjamuuntimen USB-liitäntään kytketään Android-laite ja sarjaliitäntään anturi. Työn tavoitteena oli suunnitella USB-sarjamuunnin sekä RS-232-sarjaliitännällä että +5 V:nTTL-jännitetason sarjaliitännällä. USB-sarjamuuntimelle piti myös suunnitella ja valmistaa kotelo.

Opinnäytetyössä suunniteltiin USB-sarjamuuntimen lohkotaso ja piirikaavio sekä valittiin komponentit. Lisäksi sen jälkeen suunniteltiin piirilevy ja kotelon 3D-mallinnus. Piirikortin USB-host-mikropiirille ladattiin ohjelma, minkä jälkeen sen toimivuus testattiin.

Lopputuloksena syntyi USB-sarjamuunnin koteloituna. Laitteen avulla voidaan tehdä sarjamuunnos Androidille, liittämällä anturi joko RS-232-portin DB9-liittimeen tai +5 v:n TTL-jännitetason RJ-45-liittimeen. Android-laite kytketään tälle tarkoitettuun USB-liittimeen. Laitteeseen on ladattu toimiva ohjelmisto, jonka asetuksia voidaan muuttaa PC:llä sille tarkoitetun USB-liittimen kautta. USB-sarjamuuntimen maksimi baudinopeudeksi on testattu 256 000 ja virtakulutukseksi noin 80 mA.

Android is an operation system which requires the USB host support from the external USB hardware. The objective of this thesis was to design and build an Android USB for a USB serial adapter. The purpose was to attach an Android device to the USB interface of a serial adapter and a sensor to the serial inter-face. The thesis includes a requirement definition as well as an RS-232 serial interface and a +5-volt TTL-level serial interface. In addition, a custom-built case for the device was designed and made.

In the thesis, the steps for the adapter block diagram were designed and the components were chosen. After that a circuit diagram of the PCB as well as a 3D modelling for the custom-built case were designed. Finally, the adapter was tested.

The result of this thesis is a working Android USB for a serial adapter in a cus-tom-built case. The device is capable of making a conversion from the Android USB to a serial and a serial to the Android USB. The serial interfaces are RS-232 and RJ-45. The device is flashed with a working firmware which can be configured with a computer. The Android USB for a serial adapter was tested with the 256 000 maximum baud rate, and the power consumption was about 80 mA.