虽然目前市面上各式各样的集线器数不胜数,价格也相对低廉,但是作为一名电子工程师,对这些小开发还是有一种莫名的爱好!
下面给大家分享一下从设计、调试、成品的整个过程。
1.整体方案
对于一名硬件工程师来说,能用硬件电路解决的问题,尽量不去研究那些复杂的协议,繁琐的代码。纯硬件的产品,在性能、安全性、稳定性都有很高的保障,开发周期也会比较短,本设计我们就要做到不敲一行代码,完成整个功能。
1.1主控制器
查阅相关资料,常用的USB集线器芯片有FE1.1、FE2.1等等,这两种芯片只是拓展的USB口数量不同,本设计选用拓展口较多的FE2.1。查阅FE2.1数据手册,本款芯片开发比较简单,只需要极少的外围电路即可工作。
1.2电源
在供电方面,芯片内部集成5V转3.3V稳压器和1.8V稳压器,故整套系统只需要提供5V电源,由于芯片功耗极低,正常情况使用电脑USB提供的5V电源即可。为了保证本产品在USB供电较弱的电脑也可使用,将系统设计为USB+外部电源适配器双电源供电方式。
1.3ESD保护
对于一直做工业类产品的工程师来说,保护必不可少,本产品在上行USB口及所有下行USB口都要做ESD防护,选用保护芯片为超低容值轨对轨静电放电保护二极管PRTR5V0U2X。
1.4USB工作状态指示
使用发光LED指示每个USB口连接状态。
1.5外壳选型
选用通用亚当模块外壳,在网上即可采购到,省去了自己开模具的费用。
2.电路设计
2.1主控电路
2.2电源
2.3.ESD保护
2.4.USB输出
3.成品
绘制好PCB,将生产文件发送到制版厂,出样板,自己焊接后如下图:
经测试整个产品稳定运行,装壳后实物图如下: