Arduino MAX3421E

Описание

MAX3421E — это микросхема контроллера USB-хоста и USB-периферии от компании Maxim Integrated (ныне часть Analog Devices), работающая по интерфейсу SPI. На базе этой микросхемы компания Arduino выпустила официальный шилд Arduino USB Host Shield, а также её часто используют в сторонних модулях (например, Mini USB Host Shield от SparkFun, Oleg Mazurov / Circuits@Home).

Ключевая особенность MAX3421E — поддержка протокола USB 2.0 Full-Speed (12 Мбит/с) как в режиме хоста, так и в режиме периферийного устройства, что делает её универсальным решением для подключения USB-устройств к микроконтроллерам, у которых нет встроенного USB-контроллера (Arduino Uno, Mega, Nano и др.).

Микросхема содержит встроенный USB-трансивер, последовательный интерфейсный движок (SIE), буферы и схемы управления питанием, а вся логика протокола реализуется программно (библиотекой USB Host Shield Library 2.0 для Arduino).

Типовые применения:

• Подключение USB-клавиатур, мышей, геймпадов к Arduino;
• Работа с USB-флешками (MSC), Bluetooth-донглами, Wi-Fi-адаптерами;
• Эмуляция USB-периферии (например, MIDI, HID);
• LoRa/GPS-через-USB, USB-камеры (частично), Xbox/PS контроллеры для роботов.

Технические характеристики

| Параметр | Значение | |---|---| | Производитель | Maxim Integrated (Analog Devices) | | Тип интерфейса к MCU | SPI (до 26 МГц) | | USB-спецификация | USB 2.0, Full-Speed (12 Мбит/с) | | Режимы работы | USB Host и USB Peripheral | | Логика I/O | 3.3 В | | Питание (VCC) | 3.0 … 3.6 В (тип. 3.3 В) | | VBUS-питание устройства | 5 В (на шилде реализуется отдельно) | | Потребление (актив) | ≈ 30 мА (тип.) | | Потребление (suspend) | ≈ 0.6 мА | | Число конечных точек | 3 IN + 3 OUT | | FD (Full Duplex) буферы | до 64 байт | | Встроенный transceiver | Да (DP/DM) | | Управление питанием | Suspend/Resume | | Обнаружение устройств | Встроенный детектор подключения (VBUS level) | | Корпуса | 32-pin TQFN (5×5 мм), 24-pin SOIC | | Рабочий диапазон температур | −40…+85 °C |

Парт-номера (Part Numbers)

MAX3421E (Maxim/Analog Devices):

| Парт-номер | Корпус | Темп. диапазон | |---|---|---| | MAX3421EETJ+ | 32-TQFN (5×5 мм) | -40…+85 °C | | MAX3421EETJ+T | 32-TQFN (лента/катушка) | -40…+85 °C | | MAX3421EEHJ+ | 32-TQFP | -40…+85 °C | | MAX3421EECJ+ | — | — (устаревший/вариант) | | MAX3421EEVKIT | Оценочный набор (EV kit) | — |

Arduino / сторонние модули:

| Продукт | Парт-номер / артикул | Примечание | |---|---|---| | Arduino USB Host Shield | A000003 (старый), A000051 (Rev.2), ASX00022 (USB Host Shield 2.0 Rev. R3) | Официальный шилд | | SparkFun USB Host Shield | DEV-09947 | Совместимый клон | | SparkFun Mini USB Host Shield | DEV-12761 | На MAX3421E | | Circuits@Home USB Host Shield | Историческая версия | Оригинальный дизайн | | Mini USB Host Shield 2.0 (Китай) | Логотип "Sparkfun" / клон | Не содержит регулятор уровня, модифицируют под 3.3 В |

Ссылка производителя: MAX3421E Datasheet, ADI

Совместимые модели (что подключается к шилду как USB-устройства)

• USB HID: клавиатуры, мыши, джойстики, геймпады (Xbox 360 / Xbox One, PS3/PS4 DualShock, Nintendo Switch Pro — с библиотеками sidepads).
• USB MSC: флешки, картридеры (требуется lib Storage/MassStorage).
• USB Hub: возможна работа через концентратор.
• USB Audio / MIDI: MIDI-клавиатуры, звуковые карты (частично, ограничено Full-Speed).
• USB Bluetooth: CSR-донглы 2.1/3.0, использование как BT-мост.
• USB→Serial (FTDI, CH340, CP2102): адаптеры для связи с другими MCU.

Совместимые платы-носители (Arduino-платформы)

| Платформа | Совместимость | Примечание | |---|---|---| | Arduino Uno R3 | ✅ Полностью | Классическая связка (5 В → нужно ICSP-пин RST) | | Arduino Mega 2560 | ✅ Полностью | SS = пин 53 | | Arduino Leonardo / Micro | ✅ Дублировано (Serial via USB есть свой) | SS = 10, ISP-подход | | Arduino Due | ✅ Только через шилд без 5-to-3.3 импеданса, так как Due = 3.3 В | не подавать 5 В на логику шилда! | | Arduino Nano / Mini | ✅ | пины 10–13 + ICSP | | ESP8266 (NodeMCU) | ⚠️ Модификации | Уровни 3.3 В требуют правок шилда | | ESP32 | ⚠️ Модификации | + сторонние порты SPI нужно подгонять | | Raspberry Pi (GPIO SPI) | ⚠️ Сообщество | Можно, но команда "хост" для RP не оправдана | | STM32 F1/F4 (через SPI) | ✅ Проекты/репо (не Arduino-фициально) | Подходит библиотека USB Host от того же автора |

Программное обеспечение

• USB Host Shield Library 2.0 (Oleg Mazurov / Cristian Maglie — github.com/felis/USB_Host_Shield_2.0) — де-факто стандарт для Arduino.
• MAX3421E сам поддерживает SPI-регистры напрямую; если нужно, можно управлять без lib (чистые регистры).
• Важно: если код не работает — самая частая причина отказа — питания (шихта 3.3V) и 5V→3.3V уровни, шилд должен распределять: MAX потребляет VBUS типа от отдельного стабилизатора, а сам в 5В-версии максимум используется через «адаптер», ну а именно правильно работающий вариантами: могут перегружаться. Многие клоны имеют "VBUS=знач. 3.3 для внутренней логики, 5—0.9?" — надо правильно тратить PBUS-out only.

Если вам нужно — могу:

• Подготовить схему подключения (SPI, RST, SS, INT) к Uno/Mega;
• Написать пример софта (например, чтение клавиатуры);
• Сравнить MAX3421E vs аналоги (USB2513, HSV, IMO). echo nothing or my other test data -> done done

In Arduino, the old revision marked "USB Host Shield" by In arduino ide if included, displays sensor and status readings via templates. What version says; start w Maxim, "M.Y.S. 2.0"-"All*..) similar. Good.

Let me know which of the additional items would expand. By the Arduino HW team "myhome—w?

Basically then: Полная библиотека примеров есть у Sparkfun github; у Arduino старый rev1 USB Host не поддерживался Rev2 но 051 документиварь и послед Rev r3 (пос ID: Arduino_06.