Thiết kế thiết bị ngoại vi không dây chuẩn USB hỗ trợ điều khiển, cấu hình hệ thống

Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 57, 10 - 2018 73
THIẾT KẾ THIẾT BỊ NGOẠI VI KHÔNG DÂY CHUẨN USB 
 HỖ TRỢ ĐIỀU KHIỂN, CẤU HÌNH HỆ THỐNG 
Nguyễn Trung Hiếu*, Hoàng Văn Hữu, Vũ Văn Thuận 
Tóm tắt: Bài báo này trình bày kết quả nghiên cứu và thiết kế một thiết bị ngoại 
vi không dây chuẩn USB (Universal Serial Bus) được gọi là “Touch USB”, thông 
qua thiết bị này nhiều ngoại vi khác nhau có thể kết nối với máy tính qua cổng USB. 
Nhóm nghiên cứu đã thực hiện thiết kế thiết bị phần cứng, phần mềm điều khiển, 
viết chương trình điều khiển giao tiếp ngoại vi của một số thiết bị khác nhau kết nối 
với máy tính thông qua Touch USB. Việc sử dụng thêm module nRF24L01 giúp thực 
hiện truyền dữ liệu không dây từ thiết bị ngoại vi đến máy tính qua đó có thể thực 
hiện cấu hình từ xa cho máy tính/bộ xử lý trung tâm một cách tiện lợi chỉ thông qua 
Touch USB. Trong bài báo này chúng tôi sẽ trình bày việc thiết kế Touch USB và đề 
xuất các ứng dụng của nó trong thực tế. 
Từ khóa: USB; STM32F103; nRF24L01; Vi điều khiển, touchpad; Cảm ứng điện dung. 
1. GIỚI THIỆU 
Trong thời đại bùng nổ công nghệ ngày nay, những thiết bị điện tử như Laptop, Tablet, 
Smart Phone, Smart TV,... gần như hiện diện ở mỗi gia đình, được trang bị cho mỗi cá 
nhân nhằm phục vụ công việc và nhu cầu cuộc sống, kèm theo đó là sự ra đời của các thiết 
bị ngoại vi phụ trợ giúp chúng ta sử dụng tối đa chức năng, kết nối và giúp cho các thiết bị 
điện tử thông minh hơn, có thể kể đến như Wireless mouse [1], presentation equipment 
[2],... Hơn nữa, để sử dụng nhiều thiết bị ngoại vi cùng lúc chúng ta cần đến USB hub [3]. 
Khi một chiếc máy tính xách tay (laptop) bị hỏng bàn phím (keyboard) hoặc chuột 
(mouse) hoặc cả hai, giải pháp đầu tiên chúng ta nghĩ đến là thay mới, nhưng khi thay mới 
chỉ để sử dụng một vài lần thì rất tốn kém, chưa kể đến một số loại rất hiếm linh kiện và 
cần nhiều thời gian để sửa chữa, thay thế. Trong tình huống như vậy, câu hỏi được đặt ra 
là không cần thay thế có thể dùng laptop khác để điều khiển chiếc laptop bị hỏng đó được 
không? Sự việc tưởng chừng đơn giản nhưng đến nay vẫn chưa có phương án đảm bảo 
thực hiện điều này một cách đơn giản và hiệu quả, chính điều đó đã thôi thúc chúng tôi tìm 
kiếm giải pháp xử lý trước hết vấn đề trên, ngoài ra tiến hành nghiên cứu, phát triển các 
ứng dụng có liên quan. 
Nội dung bài báo sẽ trình bày về quá trình nghiên cứu, thiết kế Touch USB giúp sử 
dụng nhiều thiết bị ngoại vi cùng một lúc mà không cần sử dụng USB hub. Sự tiện dụng 
được tăng lên khi có thể sử dụng các thiết bị ngoại vi để điều khiển 2 thiết bị mà chúng ta 
đang làm việc. Touch USB ngoài việc có thể tích hợp được các ngoại vi còn có sẵn một số 
phím cảm ứng và mọi điều khiển đều thực hiện bằng truyền dữ liệu không dây. Một điểm 
đặc biệt là Touch USB được thiết kế giúp cho chúng ta có thể cấu hình thiết bị trực tiếp 
hoặc từ xa thông qua file cấu hình đơn giản, phổ biến dưới định dạng “*.txt”. 
Bài báo được bố cục gồm 5 phần. Phần II tóm tắt cơ sở lý thuyết, trong khi phần III 
trình bày về thiết kế Touch USB gồm phần cứng và phần mềm điều khiển, phần IV tóm tắt 
tính năng, ứng dụng của Touch USB và cuối cùng là kết luận. 
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
2.1. Giao tiếp USB 
USB là một giao thức nối tiếp tốc độ cao, có thể cung cấp điện cho các thiết bị kết nối 
với nó [4]. Khoảng cách tối đa cho phép truyền dữ liệu từ một thiết bị đến máy chủ của nó 
là khoảng ba mươi mét, thực hiện bằng cách sử dụng 5 hub [5]. Vi điều khiển STM32F103 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
N. T. Hiếu, H. V. Hữu, V. V. Thuận, “Thiết kế thiết bị ngoại vi  cấu hình hệ thống.” 74 
hỗ trợ giao tiếp USB với tốc độ Full Speed (12Mbps) có khả năng kết nối với một giao 
diện USB Host [6]. Khối giao diện này bao gồm Layer1 và Layer2 đảm nhận chức năng 
truyền vật lý và truyền dữ liệu logic. Ngoài ra, hỗ trợ đầy đủ chế độ Suspend và Resume 
nhằm tiết kiệm năng lượng. 
2.2. Phương thức truyền dữ liệu không dây qua sóng RF 
Module nRF24L01 truyền nhận dữ liệu với khả năng kết nối point-to-point (2 node 
mạng), hoặc network (nhiều node mạng), sử dụng sóng radio 2.4GHz [7]. Module này 
được điều khiển theo giao thức SPI, là chuẩn truyền thông nối tiếp tốc độ cao. SPI đôi khi 
được gọi là chuẩn truyền thông “4 dây” vì có 4 đường giao tiếp trong chuẩn này đó là SCK 
(Serial Clock), MISO (Master Input Slave Output), MOSI (Master Ouput Slave Input) và 
SS (Slave Select). 
2.3. Ngoại vi không dây 
Các thiết bị ngoại vi (ví dụ: keyboard, mouse, trackball, touch pad, joysticks, và game 
controllers) thực hiện truyền dữ điều khiển thông qua sóng RF. Dữ liệu từ các ngoại vi sẽ 
được vi điều khiển xử lý và truyền đi thông qua modul nRF24L01 phục vụ điều khiển các 
thiết bị nhận. Giao diện ngoại vi không dây [8] được sử dụng để ghép nối với thiết bị 
ngoại vi với máy tính chủ hoặc bộ điều khiển. 
2.4. Cảm ứng điện dung 
Cảm ứng điện dung sử dụng các thuộc tính điện từ của thân thể con người để phát hiện 
tiếp xúc [9]. Với cảm ứng điện dung, các thao tác chạm dù là rất nhẹ cũng có thể được ghi 
nhận giúp cho việc cảm ứng trở nên dễ dàng hơn so với các công nghệ khác. Công nghệ 
này được sử dụng để thiết kế các phím cảm ứng cho Touch USB [10]. 
3. THIẾT KẾ TOUCH USB 
3.1. Sơ đồ khối hệ thống 
Với mục tiêu thiết kế bộ giao tiếp chuẩn USB mà qua đó các thiết bị ngoại vi có thể 
thực hiện/truyền các lệnh điều khiển tới trung tâm/máy tính, sơ đồ khối thiết kế Touch 
USB được trình bày trong hình 1. 
 - Khối phát (TX): là một máy tính hoặc là Touch Keypad được kết nối với thiết bị 
phát. Nhiệm vụ của khối phát là thực hiện nhận dữ liệu từ máy tính cá nhân hoặc Touch 
Keypad, đóng gói dữ liệu và truyền sang bên thu. Trường hợp sử dụng máy tính thì dữ liệu 
được nhập từ keyboard, mouse để cung cấp cho vi điều khiển qua kết nối USB thông qua 
việc ghi các lệnh vào file config trên ổ USB của thiết bị. Trường hợp còn lại, dữ liệu được 
nhập từ các nút cảm ứng được thiết kế sẵn trên sản phẩm, khi đó các nút này sẽ tương ứng 
với một số phím nhất định trên keyboard (việc định nghĩa các phím này có thể định nghĩa 
được thông qua file cấu hình), vi điều khiển sẽ đọc giá trị ADC từ các nút cảm ứng và xác 
định mã phím tương ứng với nút cảm ứng. 
- Khối thu (RX): có thể là một máy tính cá nhân, hoặc thiết bị di động, hoặc máy tính 
nhúng được kết nối với thiết bị thu. Nhiệm vụ của khối thu là nhận dữ liệu từ khối phát, và 
gửi cho vi điều khiển thực hiện xử lí. Vi điều khiển xử lí dữ liệu nhận được để gửi lên máy 
tính thông qua giao tiếp USB và giúp máy tính nhận được các ngoại vi được cài đặt trên 
thiết bị. Phía thu hiển thị kết quả của toàn bộ quá trình truyền nhận (các kí tự và hoạt động 
được gửi hoặc điều khiển từ phía phát). 
+ Khối thu/phát vô tuyến (RF): sử dụng modul nRF24L01, thực hiện nhận dữ liệu từ vi 
điều khiển và truyền dữ liệu từ phía thu thông qua sóng RF. 
Nghiên c
Tạp chí Nghi
3.2. 
M
điều khiển STM32F103C8T6 đ
sắp xếp theo dạng l
ch
mà v
Thi
ạch nguyên lí c
Chú thích: 
Qua quá trình ki
ạm/không chạm 
ẫn đảm bảo việc
ết kế phần cứng
ứu khoa học công nghệ 
ên c
Hình 3.
ứu KH&CN 
ủ
đư
Keyboard
a Touch USB:
ờng D+ t
ểm thử th
và gi
 Kh
ưới (h
 tránh nhi
Laptop
Hình 2.
ối thu thập dữ liệu RF v
ảm đ
quân s
TX
Hình 1.
ương 
ình 3,4). Thi
ư
Mouse
USB
ư
ì các Sensor (
ợc kíc
ễu giữa các k
ự, Số
 Kh
ứng với USBDP, D
ợc kết nối với cổng USB nh
 Sơ đ
ối điều khiển (MCU) v
h thư
 57
ết kế n
, 10
RF
ồ khối hệ thống Touch USB
c
ớc 
ênh lân c
 - 20
ác pad đ
Board m
18
Touch
Keypad
à các nút c
ày t
Máy tính
Tablet
Smart TV
Raspberry Pi
Battery
- 
ồng) đ
ận dụng tối đa khả năng
ạch chính (
ận.
tương 
, Smart Phone
à USB
ảm ứng điện dung
/Server
RX
TX
ứng với USBDM. MCU l
ư h
ược thiết kế dạng h
,...
USB
RF
. 
ình 
ti
2.
ết kiệm chi phí sản xuất
. 
. 
ình tròn
 phát hi
à vi 
75
 và 
ện 
) 
76
3.3. 
một cách linh hoạt (h
thực hiện sửa lệnh MODE trong file config.txt, cụ thể nh
trên thi
config.txt thì thi
Thi
Ph
- MODE = TX: ch
- MODE = RX: ch
- MODE = TOUCH: ch
Sau khi th
ết kế phần mềm
ần mềm đ
ết bị.
N. T. Hi
ực hiện chọn chế độ bằng lệnh MODE v
ược thiết kế giúp ng
ết bị sẽ đ
ếu, H. V. Hữu, 
Hình 5.
ình 5). 
ế độ nhận dữ liệu.
ế độ truyền v
Hình 4.
ư
ế độ truyền với dữ liệu đầu v
ợc reset
V. V. Thu
 Lưu đ
Để thực hiện thay đổi chế độ hoạt động của Touch USB ta 
 M
ới dữ liệu đầu v
ột phi
ồ thuật toán thiết kế phần mềm
ười d
và ti
ận
ùng 
ến h
, 
ên b
“Thi
ản của sản phẩm
có th
ành c
ết kế thiết bị ngoại vi
ào đư
ể thay đổi chế độ hoạt động của thiết bị 
ấu h
ư sau:
ợc lấy từ keyboard, mouse.
ình l
ào đư
à ấn Save để tiến h
K
ại để có thể hoạt động với chế 
ỹ thuật điều khiển & Điện tử
. 
ợc lấy từ các nút cảm ứng 
. 
 cấu hình h
ành lưu file 
ệ thống
.”
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 57, 10 - 2018 77
độ mới. Ngoài ra mọi thông tin cấu hình trong file config.txt sẽ được lưu lại trong bộ nhớ 
Flash của Touch USB để đảm bảo dữ liệu cấu hình không bị mất đi khi Touch USB không 
được cấp nguồn. 
Ở chế độ TOUCH thì hàm touch_mode_process() được gọi. Hàm này thực hiện đọc dữ 
liệu từ các nút cảm ứng sau đó tiến hành đóng gói dữ liệu rồi thực hiện gửi bản tin sang 
khối thu. 
Ở chế độ TX thì hàm tx_mode_process() được gọi. Hàm này thực hiện nhận dữ liệu từ 
các ngoại vi như keyboard, mouse trên máy tính sau đó tiến hành đóng gói dữ liệu rồi thực 
hiện gửi bản tin sang khối thu. 
Ở chế độ RX thì hàm rx_mode_process() được gọi. Hàm này thực hiện nhận gói tin từ 
bên nhận gửi sang, giải mã rồi tiến hành gửi dữ liệu lên máy tính. 
3.4. Phương pháp cấu hình thiết bị qua ổ USB 
Khi kết nối với thiết bị thì sẽ xuất hiện một ổ USB. Trong ổ này chứa 1 tệp cấu hình 
(file config) phục vụ cho việc cấu hình các tham số hoạt động của thiết bị. File config có 
định dang là “*.txt” nên ta có thể sử dụng các phần mềm mặc định của Windows như 
Notepad để mở file config. Việc lựa chọn file text để thực hiện cấu hình thiết bị sẽ làm cho 
sản phẩm trở lên tiện lợi và dễ dàng sừ dụng hơn rất nhiều cho người dùng phổ thông. Từ 
đó sẽ làm tăng phạm vi sử dụng của sản phẩm. Hơn nữa sản phẩm còn sử dụng chính giao 
tiếp USB để thực truyền dữ liệu từ ổ USB trên máy tính xuống vi điều khiển để phục vụ 
cho việc cấu hình. Từ đó độ tối ưu cũng như tính tiện lợi của sản phẩm được phát huy đến 
mức tối đa. 
Khi ấn lưu tệp cấu hình (save file config) thì dữ liệu được gửi từ máy tính xuống bộ 
nhớ RAM của vi điều khiển (ramdisk). 
Trong file ramdisk.c có hàm ramdisk_write xử lý dữ liệu được gửi xuống từ máy tính. 
Quá trình thực hiện cấu hình lại thiết bị được thực hiện thông qua 3 bước: 
+ Cấu hình module RF tương ứng với chế độ hoạt động và tham số được lưu trong file 
cấu hình. 
+ Lưu thông tin cấu hình thiết bị vào bộ nhớ Flash của vi điều khiển. 
+ Khởi tạo lại USB. 
Cơ chế xử lí dữ liệu trong file config được miêu tả chi tiết bởi sơ đồ thuật toán trong 
hình 6. 
Các lệnh giá trị tham số cấu hình sau khi ấn lưu thì sẽ được lưu vào bộ nhớ Flash của vi 
điều khiển. Do đó khi thiết bị mất điện thì mọi thông tin cấu hình sẽ không bị mất (chú ý là 
các thông tin này phải được lưu vào bộ nhớ Flash trước khi mất điện), khi cấp điện cho 
thiết bị và kiểm tra lại file config.txt thì thấy mọi thứ vẫn giữ nguyên trạng thái trước đó. 
Sau khi dữ liệu trong file config được lưu thì dữ liệu này sẽ được máy tính gửi xuống bộ 
đệm buffer của vi điều khiển. Sau đó dữ liệu này được lấy ra để tiến hành xử lý. Dữ liệu từ 
máy tính gửi xuống được chia thành các sector. 
Tuy nhiên trong dữ liệu mà máy tính gửi xuống vi điều khiển chỉ có 1 vài sector khác 0 
do đó ta chỉ cần quan tâm đến các sector này. Các sector khác 0 này sẽ được copy vào bộ 
nhớ RAM của vi điều khiển. Các sector khác 0 này sẽ chứa dữ liệu của toàn bộ file 
config.txt được lưu trong ổ USB của thiết bị. Do đó ta chỉ cần sử dụng hàm ramdisk_write 
để lấy dữ liệu từ bộ nhớ RAM của vi điều khiển. Toàn bộ khối dữ liệu trong file config.txt 
sẽ được phân chia thành từng dòng (string) thông qua kí tự ‘\n’ để phục vụ việc xử lý từng 
lệnh (command). 
78
của file. H
các l
parameters s
ph
đư
USB, c
ho
lệnh. Nếu xuất hiện chuỗi “RF24_Channel” th
của lệnh (trong ví dụ n
RF s
Trong file c
ệnh phía d
Cấu trúc của 1 command có dạng nh
Chương tr
ải l
ợc l
ạt động thiết bị.
Ví d
ẽ sử dụng parameter n
à 1 l
ưu l
ấu h
ụ đối với lệnh: RF24_Channel = 5
N. T. Hi
àm 
ệnh th
ại v
ình th
ẽ đ
ình module RF, và các hàm thu
ấu h
ramdisk_write
ưới d
ươc tách ra kh
ì nó s
ào b
ếu, H. V. Hữu, 
ình s
òng header dù có 
ực hiện kiểm tra từng Command string. Nếu nó đúng l
ộ nhớ Flash sẽ đ
Hình 6.
ẽ bỏ qua v
ày là 50). Sau đó giá tr
ẽ có d
[Comman
 Thu
ày 
V. V. Thu
òng t
sẽ thực hiện kiểm tra header n
ỏi command, sau đó sẽ đ
à ti
để phục vụ cho việc cấu h
ật toán xử lí dữ liệu trong file config
d string][=][Parameters]
ến h
iêu đ
đúng c
ư
ận
ư sau:
ành x
ợc khối Process parameter chứa các h
, 
ề (header) l
ũng sẽ không đ
ật toán phát hiện chạm sử dụng để cấu h
0. Chương tr
“Thi
ử lí đến d
ì ch
ị n
ết kế thiết bị ngoại vi
ương tr
ày s
à 
ẽ đ
[thMakey Config]
ược xử lí v
òng ti
ình s
ươc lưu l
ình.
ư
ẽ thực hiện kiểm tra từng d
ình s
K
ày, n
ợc xử lý. 
ếp theo. Các parameter sau khi 
ẽ thực hiện lấy ra parameter 
ỹ thuật điều khiển & Điện tử
ếu không đúng header th
à lưu l
ại v
à hàm c
. 
ại nếu string không 
cấu h
 ở d
ình h
òng 
ấu h
à 1 l
àm kh
ình module 
ệ thống
đầu ti
ệnh th
ởi tạo 
ình l
òng 
.”
ên 
ì 
ì 
ại 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 57, 10 - 2018 79
4. THỬ NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ VÀ ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG CỦA TOUCH USB 
4.1. Thử nghiệm, đánh giá các ngoại vi được tích hợp trên thiết bị 
Thiết bị Touch USB được thiết kế ở trên đã bao gồm một số chuẩn kết nối keyboard, 
mouse, cổng COM, USB Mass storage và được cấu hình trong chip STM32 nhỏ gọn thông 
dụng. Ngay khi thiết bị được kết nối với máy tính thông qua cổng USB thì máy tính có thể 
nhận diện được các thiết bị ngoại vi, từ đó thiết bị Touch USB vừa thực hiện được tính 
năng như các ngoại vi, vừa có thể làm cầu nối chuyển thông tin điều khiển từ các ngoại vi 
tới máy tính/trung tâm điều khiển. Khi đấu nối Touch USB vào máy tính thì máy tính sẽ 
nhận Touch USB tương ứng với 04 ngoại vi như hình 7. 
Hình 7. Kiểm tra máy tính nhận Touch USB trong Device Manager. 
Chức năng Keyboard 
Ngay khi được kết nối, máy tính nhận Touch USB như một keyboard mới. Sau khi đã 
nhận được keyboard, ta có thể chạm vào các nút cảm ứng (thiết kế sẵn trong Touch USB) 
để gửi thông tin của mỗi phím (nút cảm ứng) lên máy tính. 
Chức năng Mouse 
Ngay khi được kết nối, máy tính nhận Touch USB như một thiết bị mouse máy tính 
mới, từ đây có thể sử dụng các nút cảm ứng để điều khiển mouse của máy tính với các 
thao tác đơn giản như lên, xuống, sang trái, sang phải, cuộn lên, cuộn xuống. 
Chức năng COM Port 
Ngay khi được kết nối, máy tính nhận Touch USB như một thiết bị kết nối qua cổng 
COM, từ thiết bị thì ta có thể thực hiện gửi dữ liệu từ vi điều khiển lên máy tính qua cổng 
COM một cách dễ dàng. Việc giúp cho máy tính nhận được cổng COM từ thiết bị có vai 
trò rất quan trọng trong quá trình lập trình và các ứng dụng liên quan đến cấu hình thiết bị. 
Ta có thể dễ dàng dùng hàm in (printf) để thực hiện gỡ lỗi (debug) qua đó giúp cho quá 
trình phát hiện lỗi được dễ dàng hơn. 
Chức năng USB Mass Storage 
Khi kết nối thiết bị với máy tính, kiểm tra trong Device Manager thì sẽ thấy hệ điều 
hành nhận thiết bị như một ổ USB bình thường (tên là PTITTeam stm32 USB Device). Với 
ổ USB mới này, ta có thể thực hiện được đầy đủ các thao tác như với mọi ổ USB thông 
dụng như: copy, paste, cut, đọc, ghi file. Dung lượng của ổ USB là dung lượng của một ổ 
đĩa ảo đã được tạo từ trước trên máy tính. Dung lượng tối đa của ổ USB này là 30MB do 
USB được định dạng theo chuẩn FAT. Để máy tính nhận thiết bị như một ổ usb bình 
thường thì ta cần phải tạo một ổ ảo có dung lượng và định dạng phù hợp. Sau khi lưu file 
(dạng .vhd), lọc ra những vùng nhớ có giá trị khác 0 rồi đưa vào trong mã chương trình 
(code). Lúc này mã chương trình sẽ thực hiện đọc các mảng giá trị khác 0 này và ghi 
ngược lại bộ đệm của vi điều khiển. Từ đó máy tính có thể nhận thêm Touch USB như 
một ổ USB mới. 
Kỹ thuật điều khiển & Điện tử 
N. T. Hiếu, H. V. Hữu, V. V. Thuận, “Thiết kế thiết bị ngoại vi  cấu hình hệ thống.” 80 
Nhóm tác giả đã tiến hành khảo sát, thử nghiệm 04 tính năng trên của Touch USB 
nhiều lần trên máy tính của các hãng Dell, HP, Lenovo, Sony, Asus, Acer và đạt kết quả 
thành công lên tới 100%; thực hiện kết nối và cấu hình từ xa thông qua Touch USB thành 
công với các máy tính trên và máy tính nhúng Raspberry Pi 3. 
4.2. Một số ứng dụng 
Thiết bị ngoại vi không dây chuẩn USB (Touch USB) cho phép ta giải quyết bài toán 
đặt ra ở mục 1: có thể sử dụng mouse, keyboard của một chiếc laptop này để điều khiển, 
cấu hình một chiếc máy tính khác. Ví dụ, máy tính nhúng Raspberry không có sẵn 
keyboard và mouse thì ta có thể kết nối thiết bị với sản phẩm rồi ngồi từ xa điều khiển nó 
một cách rất dễ dàng và tiện lợi. Sản phẩm được tích hợp nhiều ngoại vi do đó có tính cơ 
động và đa dụng cao. Khi cấu hình các phím cảm ứng của Touch USB thành một số phím 
nhất định tương ứng với các phím trên keyboard kèm theo nguồn điện sạc dự phòng có sẵn 
từ đó có thể ứng dụng làm các bộ điều khiển. 
5. KẾT LUẬN 
Bài báo đã trình bày tóm tắt kết quả nghiên cứu, thiết kế phần cứng và phần mềm thiết 
bị ngoại vi không dây chuẩn USB sử dụng vi điều khiển thông dụng STM32F103. Touch 
USB là một sản phẩm mẫu hoàn chỉnh có thể được cấu hình để hoạt động theo nhiều chế 
độ TOUCH – TX – RX. Về cơ bản, Touch USB đã hoạt động theo chuẩn giao tiếp USB, 
tích hợp được nhiều ngoại vi và có thể trao đổi thông tin qua đường truyền không dây. 
Trong tương lai, có thể tích hợp thêm bộ nhớ FLASH để tăng khả năng lưu trữ, thiết kế 
tăng số lượng phím cảm ứng và tăng tốc độ truyền dữ liệu. 
Lời cảm ơn: Chúng tôi xin chân thành cảm ơn phòng nghiên cứu điện tử PTIT Team, 
Khoa Kỹ thuật điện tử 1, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã hỗ trợ nhóm thực 
hiện nội dung nghiên cứu này. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Philippe Junod, Berni Joss, Nicolas Sasselli, Rene Sommer, Aldo Bussien, Wireless 
mouse, US5854621A, 1991. 
[2]. Alexander L. Tsakiris, David L. Lawson, Remote controlled electronic presentation 
system, US5204768A, 1991. 
[3]. Toshiyuki Nagase, USB hub, USB-compliant apparatus, and communication system, 
US20060179144A1, 2005. 
[4]. Shih-Chou Juan, Application method for universal serial bus file transfer cable, 
US20040230708A1, 2003. 
[5]. Kenichi Ueda, Data transfer control method and controller for universal serial bus 
interface, US6816929B2, 2000. 
[6]. STMicroelectronics: DocID13587 Rev 17. 19/117, 2015. 
[7]. Nordic Semiconductor ASA, nRF2401 Single Chip 2.4 GHz Radio Transceiver, 2004. 
[8]. Sergio Lazzarotto, Jean-Daniel Zanone, Gerhard A. Schneider, Wireless peripheral 
interface with universal serial bus port, US6782245B1, 1999. 
[9]. Bernard Kasser, Bernhard Joss, Stephen J. Bisset, Touch sensing method and 
apparatus, US5790107A, 1995. 
[10]. Liu Hua, Jiang XiaoPing, Capacitance sensing matrix for keyboard architecture, 
US8059015B2, 2006. 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 57, 10 - 2018 81
ABSTRACT 
RESEARCH AND DESIGN OF USB WIRELESS PERIPHERALS 
SUPPORTING SYSTEM CONFIGURATION 
In this paper, the results of research and design of a USB (Universal Serial 
Bus) standard peripheral device called "Touch USB", through this device many 
different peripherals can connect to the machine via USB port art presented. The 
hardware devices, driver software, and written peripheral control programs for 
some different devices connected to a computer via a USB interface have been 
designed. The device also has some touch keys that can be used conveniently, 
replacing some of the physical keys of the keyboard. At the same time, the addition 
of the nRF24L01 module enables wireless data transmission from peripheral 
devices to the computer. In this article, the Touch USB design will be presented 
and its applications in practice will be proposed. 
Keyword: USB; STM32F103; nRF24L01; Microcontroller; Touchpad; Capacitive sensor. 
Nhận bài ngày 22 tháng 6 năm 2018 
Hoàn thiện ngày 01 tháng 8 năm 2018 
Chấp nhận đăng ngày 12 tháng 10 năm 2018 
Địa chỉ: Khoa Kĩ thuật điện tử 1, Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, 122 Hoàng 
Quốc Việt, Cầu Giấy, Hà Nội. 
 *Email: hieunt@ptit.edu.vn.