Scopri il Cavo OTG con Alimentazione: Funzionamento Semplice e Usi Incredibili!

L'interfaccia USB ha conosciuto negli ultimi anni un’enorme diffusione, al punto tale da aver sopravanzato le tradizionali interfacce di tipo seriale e parallelo. Ciò ha interessato non soltanto il settore delle periferiche e degli accessori destinati ai personal computer, ma ha anche influenzato il mondo dei sistemi embedded, grazie anche alla crescente disponibilità di funzionalità USB sulla maggior parte dei microcontrollori di fascia medio-alta.

Cos'è USB OTG?

USB On-The-Go (OTG) è una specifica standard che permette a un dispositivo di leggere dati senza ricorrere a un PC. Il dispositivo diviene, in pratica, un "host" USB, cosa che non si vede su tutti i gadget.

Qualsiasi terminale dotato di porta Type C supporta la tecnologia OTG autoalimentata, Ciò significa essenzialmente che i dispositivi Android, collegati ad altri dispositivi USB, agiscono da mini-computer. Pare che il futuro vada in questa direzione con sempre più accessori dedicati.

Grazie all’ubiquità dell’interfaccia USB, sono disponibili innumerevoli accessori. E con USB OTG, utilizzarli con i tuoi dispositivi Android non è mai stato così facile.

Verificare la Compatibilità del Dispositivo

Non tutti i dispositivi Android supportano USB OTG, la funzione deve essere prevista specificamente dal produttore. Il modo più facile per verificare se il vostro cellulare o tablet Android supporta USB OTG è quello di controllare la scatola col quale è stato fornito, o consultare il sito del produttore. Vedrete un logo come quello nella foto di questo articolo, oppure l'espressione USB OTG nelle specifiche.

Un altro metodo consiste nel servirsi di una app gratuita come Easy OTG Checker.

Cosa Serve per Usare USB OTG?

Il vostro dispositivo Android ha una porta standard micro-USB o USB-C. La maggior parte dei dispositivi, però, richiede una porta USB di dimensioni normali. Il problema si può risolvere con un convertitore o un adattatore micro-USB o USB-C, da maschio a femmina, dimensioni normali USB.

Sul mercato sono disponibili anche chiavette USB con porte sia standard che micro USB, come la Kingston Micro Duo.

Come Funziona il Cavo OTG?

Un cavo OTG permette di collegare dispositivi USB esterni, come chiavette, tastiere, mouse o hard disk a uno smartphone o un tablet. Esso modifica la modalità di funzionamento del dispositivo mobile: normalmente, infatti, uno smartphone funziona solo come client USB, cioè come dispositivo che riceve dati da un altro dispositivo USB.

Come accennato in precedenza, il cavo USB OTG permette di cambiare il ruolo del dispositivo da Device a Host usando un meccanismo di auto negoziazione. Lato software è necessaria sia la presenza dello stack USB Device che dello stack USB Host.

Il cavo USB OTG integra una resistenza di 5V necessaria per attivare la funzionalità di host USB e permettere il rilevamento del cavo.

HNP e SRP sono due protocolli utilizzati con USB OTG per determinare quale dispositivo USB ha il controllo sul bus USB. HNP sta per Host Negotiation Protocol ed è utilizzato quando entrambi i dispositivi USB collegati via cavo USB OTG sono host USB. SRP è abbreviazione per Session Request Protocol ed è il protocollo utilizzato quando uno dei dispositivi USB collegati è un dispositivo a valle e l’altro è l’host USB. In questo caso, un dispositivo invia una richiesta di sessione all’host USB, chiedendo di diventare l’host USB.

Utilizzi Comuni di USB OTG

Collegare chiavette e hard disk esterni: Sullo smartphone vi è rimasto poco spazio? La prima cosa che viene in mente per espanderlo consiste nell'usare una chiavetta (ne esistono di capacità enormi) o un hard disk esterno portatile. Questi ultimi non sempre funzionano, perchè assorbono corrente dal cellulare, ma se sono dotati del proprio alimentatore di solito funzionano senza problemi. Entrambi i tipi di drive devono essere formattati in FAT32, dato che NTFS non funziona correttamente con Android.
Giocare con i controller dei videogiochi: Android Pie (la versione più recente del sistema operativo) supporta in modo nativo il controller della Xbox One. Ma il controller della vecchia Xbox 360 funziona anche con i device Android tramite USB OTG. Giocare con un controller è facilissimo, è indispensabile solo accertarsi che il gioco sia compatibile con il controller.
Controllare Android con tastiera e mouse: La natura "aperta" di Android facilita la connessione di praticamente qualsiasi dispositivo. Se volete usare il vostro tablet come un notebook è indispensabile usare una tastiera e un mouse. Android funziona bene con la maggior parte delle tastiere e dei mouse sia con filo che wireless. Sarebbe l'ideale usare tastiera e mouse con un solo ricevitore, dato che a disposizione avete solo una porta USB. Ricordatevi anche che i famosi "hub" USB non funzionano con USB OTG. L'acquisto dovrebbe essere orientato a un set wireless compatibile con tutte le piattaforme, purchè non dotato di apposito software per essere utilizzato (come alcuni dispositivi Logitech).
Stampare direttamente da una stampante: Anche le stampanti con una porta USB plug-and-play standard funzionano bene con i dispositivi Android. Con questi ultimi si può stampare senza una connessione wireless e senza dover trasferire alcunchè su un PC. Android non supporta USB Mass Storage (serviva per trasferire file) da molto tempo. I moderni dispositivi Android sfruttano i protocolli MTP o PTP, quindi se volete stampare foto e documenti dovrete scegliere queste modalità quando inserite il cavetto USB nel cellulare (comparirà un menu a discesa dal quale potrete effettuare la scelta). Ovviamente è più facile se la stampante ha il supporto Wi-Fi.
Controllare una fotocamera reflex: Se siete appassionati di fotografia sarete contenti di sapere che potete controllare la vostra reflex con un dispositivo Android e trasformarlo in uno schermo gigante, con la possibilità di mettere a fuoco, controllare la velocità dell'otturatore, scattare foto e molto altro ancora. Cosa serve? Innanzitutto la app DSLR controller e, idealmente, una fotocamera Canon. Con alcune Nikon e Sony funziona, ma non esiste un supporto ufficiale.

Alimentazione e Limitazioni

In generale, unità di memorizzazione esterne come le chiavette USB richiedono una quantità relativamente bassa di energia e sono generalmente supportate da tutti i dispositivi Android compatibili USB OTG. Tuttavia, alcune unità richiedono una maggiore quantità di energia e potrebbero non funzionare correttamente con alcuni dispositivi Android.

Per collegare dispositivi come gli hard disk che necessitano di più energia, si può acquistare un adattatore USB OTG con supporto per l’alimentazione: così facendo è possibile collegare, oltre all’unità di memorizzazione e allo smartphone, anche un caricabatterie utile a fornire alimentazione al dispositivo per lo storage dei dati.

File System Supportati

Di solito non è necessario installare applicazioni particolari per accedere al contenuto delle unità di memorizzazione esterne connesse con lo smartphone via cavo USB OTG. Le classiche chiavette USB sono spesso formattate con i file system FAT32 o exFAT; altre unità più capienti, come SSD e hard disk utilizzano spesso NTFS.

Il consiglio è scaricare e installare l’app Paragon exFAT/NTFS USB, accordarle i vari permessi quindi mantenerla aperta mentre si collega l’unità esterna via cavo USB OTG. Dall’applicazione stessa, è possibile montare l’unità collegata che diverrà così visibile e accessibile.

Alternative al Trasferimento File

Avete un vecchio tablet o cellulare inutilizzati? Quando il telefono si collega a un PC verrà visualizzata una finestra pop-up che chiede quale modalità si vuole utilizzare.

Per trasferire dati tra il dispositivo e il computer, selezionare la modalità "Trasferimento file".
Per trasferire foto o file se MTP non è supportato (PTP), selezionare “Trasferisci foto (PTP)”.
Per disattivare tutte le connessioni di trasferimento dati e file con il computer e mettere il dispositivo in modalità di sola ricarica, selezionare "Carica questo dispositivo".

I computer che utilizzano Windows XP potrebbero non collegarsi correttamente, perché non hanno i driver appropriati installati di default. Per risolvere il problema, scaricare e installare Windows Media Player 11 o superiore che contiene i driver appropriati.

I computer che utilizzano Mac OS X 10.5 o successivi potrebbero non collegarsi correttamente, perché non hanno i driver appropriati installati di default.

Microcontrollori con Supporto USB OTG

Molti microcontrollori supportano oggi la funzionalità USB: la modalità Device è in genere sempre offerta, mentre non tutti (anche se la tendenza è in decisa crescita) sono in grado di funzionare come Host. La modalità Host è richiesta quando il dispositivo deve assumere il ruolo di Master e prendere pertanto il controllo delle transazioni sul bus; ciò avviene, ad esempio, quando il sistema deve essere in grado di gestire il trasferimento dati da/verso una chiavetta di memoria USB.

Microchip ha integrato la funzionalità USB 2.0 On-the-Go nella propria famiglia di microcontrollori PIC32 lo scorso anno. Il PIC32 è in grado di operare ad una frequenza massima di clock pari a 80 MHz supportando tutte le tre modalità di funzionamento USB (Host, Device, e OTG). I microcontrollori sono inoltre dotati del livello fisico (PHY) USB, consentendo un ulteriore risparmio in termini di costi complessivi.

Questa famiglia di microcontrollori di STMicroelectronics comprende i modelli STM32F105 e STM32F107, entrambi basati sul core a 32-bit ARM Cortex-M3. Questi microcontrollori dispongono di un’interfaccia USB OTG Full-Speed, un controllore Ethernet con supporto per il protocollo IEEE1588 PTP (Precision Time Protocol), due controllori CAN 2.0B, interfaccia audio class I2S. Tutte queste caratteristiche rendono questi controllori adatti ad applicazioni multimediali in cui, per esempio, il controllore può leggere un brano audio da un supporto di memoria, decodificarlo, e riprodurlo su interfaccia audio. Per svolgere tutti questi compiti diventa fondamentale la presenza della funzione OTG.

In casa Atmel troviamo due microcontrollori della nota serie AVR dotati di funzionalità USB OTG: l’AT90USB647 e l’AT90USB1287. Atmel fornisce inoltre un completo sistema di sviluppo per la linea AVR, dotato di tutte le librerie necessarie per sviluppare un’applicazione in ambito USB. In particolare, sono supportate le principali classi USB tra cui: MSD, HID, DFU, CDC, Audio Class.

Questi microprocessori di NXP sono basati sul core ARM7TDMI-S e supportano varie interfacce di comunicazione, tra cui l’USB OTG, per la quale assicurano la piena compatibilità con lo standard 2.0.

Freescale Semiconductor dispone di un’ampia gamma di microcontrollori, da 8 a 32 bit, in grado di supportare a vari livelli la funzionalità USB. Tra questi, citiamo i modelli JM128 e JM64 appartenenti alla famiglia Flexis JM. Sono entrambi basati sulla CPU 32-bit ColdFire ed in grado di supportare USB 2.0 Full-Speed OTG. Una caratteristica rimarchevole della famiglia Flexis JM è quella di appartenere al “Controller Continuum” di Freescale, cioè una famiglia di MCU da 8 a 32 bit in grado di assicurare sia un’elevata compatibilità hardware (periferiche comuni) che software (il sistema di sviluppo CodeWarrior aiuta lo sviluppatore a compiere in pochi passi una “migrazione” da una MCU all’altra della stessa famiglia).

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