USB-HID Adapter

Es gibt Momente, in denen eine Verbindung der realen Welt zu einer Applikation über die herkömmlichen Eingabeoptionen von Maus oder Tastatur nicht zufriedenstellend gelöst werden kann. Oft wäre es besser, einen groben Taster oder eine Funkschnittstelle verwenden zu können. Manchmal wäre es notwendig, ein Schaltsignal ausgeben zu können.

Heute verwende ich für solche Anwendungen Module auf Basis eines Atmel ATMEGA32U4 oder bei mehr Bedarf an Rechenleistung einen ESP32 C3 oder S3.

Die hier beschriebene Lösung ist also heute eher von historischer Bedeutung. Das Elegante dran ist, dass sie aus sehr wenigen Komponenten besteht, die eigentlich nicht für eine USB-Anwendung gedacht waren, aber trotzdem funktionieren.

USB-HID Device (PCB)
Generische USB-HID-Platine

Vor einigen Jahren, als die oben beschriebenen Komponenten noch nicht verfügbar waren, habe ich eine Platine entwickelt, die mehrere Baugruppen beinhaltet, die für eine solche Aufgabenstellung hilfreich sind.

Die Platine beinhaltet als Kernstück ein frei programmierbares USB-HID-Gerät, das als USB-Maus oder USB-Tastatur agieren kann. War ein Scherz, die zentrale Komponente ist ein Atmel Tiny 45, der mit Bitbanging das USB Protokoll emuliert. Zwei der I/O-Leitungen sind als Eingänge oder Ausgänge konfigurierbar. Es ist daher auch möglich, andere Geräte oder Schalter damit anzusteuern. Zur Absicherung des PCs ist einer der zwei möglichen Eingänge galvanisch getrennt ausgeführt.

Zur Versorgung von Erweiterungen wie z.B. Funkempfänger kann die Platine mit einem Spannungsregler ausgestattet werden, der eine Spannung von 3V bereitstellt.

Die Platine erlaubt die direkte Montage eines USB-A-Steckers oder alternativ die Montage eines USB-Kabels.

Schaltplan
Schaltplan der USB-HID-Adapters

Die Schaltung ist so ausgelegt, dass sie zu gängigen Open-Source Implementierungen von USB-Geräten kompatibel ist.

Ich habe die Schaltung mit einer Standardsoftware angeboten, die beim Schließen eines Eingangs gegen Masse die linke Maustaste „drückt“. Andere Konfigurationen waren auf Wunsch nach Aufwand möglich.

Generisches USB-HID Gerät
Generisches USB-HID Gerät

Ich habe die Schaltung unter anderem zur Ansteuerung von Breeze Fotoboxen per Funktaster verwendet. Die dabei verwendeten Yongnuo Funkempfänger benötigen 3V Versorgungsspannung, die über den Adapter bereitgestellt werden.

Ich habe eine kleine Serie der Schaltungen aufgelegt und noch immer ein paar Platinen im Kasten. Trotzdem würde ich heuet HID Geräte nurmehr auf Basis der eingangs beschriebenen Komponenten entwickeln. Anfragen zum Thema bitte über das Kontaktformular senden.