Предлагаю вашему вниманию конструкцию автоматического прерывателя питания USB-порта.
Как показывает практика использования USB-модемов для обеспечения доступа в интернет автономных систем (например, автоматического необслуживаемого граббера), эти модемы имеют недостаток - через несколько часов работы возможно зависание устройства. При этом модем становится недоступен системе, удаленный доступ в интернет прекращается. В этой ситуации необходиму отключить и затем вновь подключить модем к USB порту - но как это сделать на удаленной позиции? Перезагрузка компьютера (что можно делать автоматически например раз в сутки) не всегда спасает ситуацию - питание на USB порт подается непрерывно и если модем завис, то только отключение питания может вывести его из состояния зависания.
Для решения этой проблемы служит предлагаемое устройство, которое один раз в несколько часов выключает на одну-две минуты и затем вновь включает питание USB-модема.
Устройство очень простое. На микросхеме DD1 К176ИЕ12 собран генератор тактовых импульсов с частотой около 100-150 Гц (устанавливается элементами R2, C3). Эта частота делится встроенным в микросхему счетчиком в 32 раза (вывод 11 - к нему подключен светодиод HL1 - он должен мигать со скоростью несколько раз в секунду, что свидетельствует о правильной работе задающего генератора), а также в 16384 (вывод 6) и 32768 (вывод 4) раз. С вывода 4 сигнал подается на второй счетчик микросхемы, где делится еще в 60 раз. Таким образом, сигнал на выводе 10 сменит свое состояние с 0 на 1 через примерно 8000 секунд, то есть через два с небольшим часа. Когда это произойдет, откроется транзистор VT1.
Чтобы задать паузу около минуты (пусть компьютер успеет "понять", что USB-устройство отключилось), используется сигнал с вывода 6, который меняет свое состояние каждые 68 секунд. Этим сигналом управляется транзистор VT2. Реле сработает, когда будут одновременно открыты оба транзистора, при этом вывод Vbus выходного USB-разъема будет отключен от цепи питания +5В и внешнее устройство выключится, светодиод HL2 погаснет. Работа же счетчика DD1 при этом продолжается, так как он получает питание от компьютера. По истечении 68 секунд транзистор VT2 закроется (VT1 все еще открыт), реле вернется в исходное состояние и подача питания на внешнее устройство возобновится.
При этом, однако, через емкость С2 положительный импульс поступит на вход сброса микросхемы DD1 (входы 5 и 9). Счетчик обнулится и весь длительный процесс повторится.
Получается, что USB-модем будет выключаться на одну минуту каждые два с половиной часа.
Выходной USB разъем взят со старой компьютерной платы (он сдвоенный, но использовать для подключения модема, конечно, можно только какой-то один выход). К компьютеру прерыватель подключается USB-кабелем, второй конец которого (второй разъем отрезан) распаивается непосредственно на плате устройства. Информационные линии между входом и выходом распаиваются напрямую с помощью небольшого отрезка кабеля (используются только две жилы).
Налаживание сводится к подбору таких R2 и С3, чтобы генератор надежно запускался и работал при подключенных к выходному разъему различных USB-устройств. Замечено, что частота генерации несколько повышается с ростом тока потребления по шине USB.
Подключив устройство к компьютеру и вставив в выходной разъем, например, флешку с фильмом, запускают его (фильма) воспроизведение. Спустя некоторое время, от полутора до трех часов, устройство сработает и флешка исчезнет из системы и потом вновь появится, а фильм "застрянет" на том моменте, который соответствует времени срабатывания реле.
Прототипом устройства послужила конструкция А. Пахомова из журнала Радио № 8/2016 с.39 "Устройство прерывания питания с большой выдержкой". В этой конструкции применен микроконтроллер AtTiny13A. Так как не все из нас могут программировать микроконтроллеры, то я решил сделать подобное устройство на обычной микросхеме, без необходимости программирования.
В архиве схема, печатная плата, описание
