Алгоритмічна модель управління зовнішніми об’єктами цифрового сигнального процесора за допомогою USB інтерфейсу

Abstract

Досягнення мети здійснювалося шляхом аналізу архітектури цифрового сигнального процесора та USB-інтерфейсу, огляду існуючих рішень, проєктування багаторівневої алгоритмічної моделі управління та спеціалізованого протоколу обміну даними. Було реалізовано програмні компоненти: управляючу програму для мікроконтролера ATmega328P на платформі Arduino Uno (з використанням USB-UART перетворювача CH340C) та керуючу програму з консольним інтерфейсом для ПК. Експериментальна перевірка працездатності системи проводилася на тестовому стенді з використанням модуля світлодіодів HW-479, датчика температури та вологості KY-015, а аналіз USB-трафіку здійснювався за допомогою Wireshark та USBPcap. Результатом роботи є діюча алгоритмічна модель та система управління, що включає спеціалізований, простий та розширюваний протокол пакетного обміну даними між ПК та мікроконтролером.

The achievement of this aim was carried out by analyzing the architectures of the digital signal processor and the USB interface, reviewing existing solutions, designing a multi-level algorithmic control model, and a specialized data exchange protocol. Software components were implemented: a control program for the ATmega328P microcontroller on the Arduino Uno platform (using a CH340C USB UART converter) and a control program with a console interface for a PC. Experimental verification of the system's operability was conducted on a test bench using an HW-479 LED module and a KY-015 temperature and humidity sensor, and USB traffic analysis was performed using Wireshark and USBPcap. The result of the work is a functioning algorithmic model and control system that includes a specialized, simple, and extensible packet data exchange protocol between a PC and a microcontroller.