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Enzo's Data Storage Box
Si tratta di un completo Hard Disk USB. E' costituito da un hard disk IDE e da una interfaccia USB-to-IDE da me realizzata.
L'idea nasce dalla necessità di trasportare
poche decine di Gbytes di files da un computer ad un altro.
Niente scheda di rete... che fare ? Masterizzare un certo numero
di cd-rom ? Masterizzare 2 o 3 DVD ? Forse usare il
"vecchio" hard disk da 40 Gbytes appoggiato sopra il PC
è la soluzione migliore, ma implica di spegnere il computer (non
prima di aver salvato tutto...), aprire il case, settare l'HDD
come slave, collegalo al posto del CD-ROM "tirando" un
po' i cavi, riaccendere, copiare, rispegnere, inserire l'HDD
nell'altro PC, e infine ripetere il tutto sempre prestando molta
attenzione a non combinare disastri.
Come sarebbe comodo un hard disk USB in queste
situazioni !
Lo si può usare come secondo hard disk, magari sfruttandolo per
fare qualche back-up ogni tanto, ed alla necessità scollegare il
cavetto USB da un PC e collegarlo ad un altro per trasportare
anche qualche centinaio di Gbyte in poco tempo, senza rischi ed
in maniera direi molto comoda.
In commercio esistono cases che rendono
"USB" quasi qualsiasi hard disk IDE, ma prima di
acquistarne decisi di vedere se era possibile autocostruirsi
l'interfaccia.
Caratteristiche...
Quello che segue è il risultato di qualche mese di... "hobby" : una interfaccia USB-to-IDE che supporta USB 1.0, 1.1 e USB 2.0, aventi rispettivamente velocità di 12Mbit/s e 480Mbit/s.
L'interfaccia per l'hard disk non ha prestazioni
inferiori, supporta ATA PIO Modes 0..4 e Ultra
DMA Modes 0..4, e si configura automaticamente a seconda
dei parametri letti dall'hard disk durante l'accensione. L'affidabilità
dell'interfaccia è data da un complesso ASIC (l'unico
componente SMD), ossia un circuito integrato, realizzato in
grande produzione, progettato ad-hoc per questo impiego.
L'alimentazione dell'hard disk è fornita da due potenti
switching, che possono erogare fino a 3A su ogni linea (+5V,
+12V). Per motivi di surriscaldamento, comunque, è bene che
l'assorbimento dell'hard disk non sia superiore ad 1.5A per
linea.
Lo stadio di alimentazione può essere configurato, tramite un
ponticello, per far rimanere l'hard disk sempre alimentato (ad
ogni modo va in stand-by ed i dischi smettono di girare quando si
spegne il PC ad esso collegato, se supporta lo stand-by) oppure
per togliere automaticamente l'alimentazione all'hard disk allo
spegnimento del PC. Opzionalmente è anche possibile accendere e
spegnere il dispositivo a piacimento mediante un piccolo
interruttore (agisce su un segnale di spegnimento).
Tutta la scheda è composta da componenti tradizionali facilmente reperibili presso qualsiasi negozio di elettronica, fatta eccezione per l'ASIC.
Come visibile nelle immagini sottostanti, il circuito stampato è realizzato in modo da poter permettere un agevole fissaggio meccanico a, credo, qualsiasi hard disk da 3.5''.
Una lastra in policarbonato fa da supporto meccanico per hard disk e scheda e, contemporaneamente, permette il fissaggio al resto del contenitore.
Rumore dall'hard disk ?
L'hard disk a disposizione per realizzare questo
progetto è rumoroso ? Problema di poco conto : il case visibile
in foto, completamente realizzato in policarbonato spesso 5 mm e
dotato di feltrini in gomma morbida, garantisce una discreta
robustezza meccanica e riduce
notevolmente il rumore derivante dalla rotazione dei
dischi e dal movimento delle testine.
Direi che è molto meglio di quanto possono offrire le lamiere
del case del PC...
Installazione
La realizzazione dell'interfaccia non comporta
particolari problemi, se non quello di prestare
attenzione alla saldatura dell'ASIC, che è un
componente SMD ed ha passo 0.5mm (contenitore TQFP100). Tutti i
rimanenti componenti sono tradizionali e facilmente reperibili,
è solo necessario prestare attenzione al loro valore od
alla loro polarità in fase di montaggio.
Una volta realizzato il circuito, è necessario montare una EEPROM
tipo 24LC02 (o compatibile), programmata
con il file scaricabile, da questa pagina sullo zoccolo ad 8 pin,
e collegare l'hard disk agli appositi connettori (nel prototipo
ho usato un Seagate ST34081A da 40Gbyte). Il connettore di
alimentazione può anche essere recuperato da un vecchio
alimentatore per PC non funzionante (nelle fiere e nei mercatini
se ne trovano parecchi).
Sulla strip J6 va inserito un ponticello : se messo in posizione 1-2 (verso Q1) l'hard disk rimarrà alimentato fino a quando arriverà alimentazione alla scheda. Se messo in posizione 2-3, l'alimentazione all'hard disk verrà interrotta quando sul connettore USB non sarà presente tensione (cavo scollegato, cavo collegato a PC spento). Se si lascia il cavo USB collegato al computer e si monta il ponticello in posizione 2-3, l'hard disk si accenderà e spegnerà assieme al PC. Se si vuole accendere e spegnere il dispositivo mediante un interruttore, è possibile collegare l'interruttore ai pin 1-2 di J6, senza montare alcun ponticello.
Ora si può collegare il dispositivo al
computer mediante un comune cavetto USB, e poi alimentare
il tutto con una tensione continua di 15V capace
di erogare almeno 2A (meglio 2,5), facendo
attenzione a non invertire la polarità. Allo scopo ho usato un
alimentatore della EOS (mod. ZVC36FS15E), si tratta di uno
switching di dimensioni molto ridotte che fornisce 15V con una
corrente di 2,4 ampere (36W).
Dopo qualche secondo, il computer si accorgerà del dispositivo e
chiederà i drivers (che sono scaricabili da
questa pagina). Una volta installati i drivers, vicino
all'orologio apparirà una nuova icona, e nella finestra Risorse
del computer sarà visibile un nuovo drive, pronto all'uso.
Se volessimo scollegarlo dal computer acceso, prima di rimuovere
il connettore USB è necessario cliccare sull'icona
vicino all'orologio e selezionare "disconnetti"
: dopo qualche secondo l'icona sparirà e l'hard disk smetterà
di girare (entrando in stand-by, se supporta questa funzione). A
questo punto sarà possibile collegarlo nuovamente ad un PC, o
spegnerlo togliendo l'alimentazione, senza correre il rischio di
perdere dati.
Comodo, no ?
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Dal retro del dispositivo sono accessibili la presa jack per l'alimentazione (15V 2.4A) e la presa USB. In questo prototipo non ho voluto montare un interruttore per togliere l'alimentazione : questa viene automaticamente interrotta quando vengono a mancare i 5V forniti dal PC al quale il dispositivo è collegato. |
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Circuito stampato e ASIC...
Come già detto, tutta la scheda è composta da componenti
tradizionali facilmente reperibili presso quasi qualsiasi negozio
di elettronica, fatta ovviamente eccezione per l'ASIC
che è un componente SMD e forse anche un po' particolare. Avendo
dovuto far realizzare diversi circuiti stampati (quantità minima
realizzabile...) ed avendo dovuto acquistare parecchi ASIC (...),
posso fornire i pezzi in sovrannumero (anche il c.s. con l'ASIC
già saldato) agli interessati.
Sono anche in grado di fornire l'alimentatore ZVC36FS15E,
un compattissimo alimentatore switching che
fornisce 15V con 2.4 ampere che si presta molto
bene ad alimentare il dispositivo.
Download
Schema elettrico
Layout
Elenco componenti
Logo (per una eventuale serigrafia)
Contenuto della EEPROM 24LC02
Drivers per Windows 95/98/Me/2000/XP
Foto (1) del dispositivo finito
Foto (2) del dispositivo finito
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