P20 Conception d'un périphérique USB de type "gadget" : Différence entre versions
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Version du 13 décembre 2016 à 16:26
Sommaire
Présentation du projet
Objectif
L'objectif du projet est la création d'un périphérique USB ludique du type catapulte ou lance-billes. La carte de contrôle est à réaliser à l'aide d'un micro-contrôleur.
Description du projet
Après entretien avec M.Redon le 07/10/2016, j'ai pu établir un descriptif plus détaillé du projet.
Le but de ce projet est de réaliser un gadget USB constitué d'une partie mécanique et d'une carte électronique de contrôle. La carte de contrôle doit permettre au gadget d'être reconnu par l'ordinateur comme un périphérique USB (USB device) sur un bus USB géré par un contrôleur USB (USB Host).
Le premier travail est d'étudier les chips d'un Arduino UNO et plus précisément celui qui gère l'USB : l'ATMega16u2. L'objectif est de le programmer pour le faire apparaître non pas comme un convertisseur USB/Série (ce qui est le cas pour le UNO) mais comme un USB-Gadget de Linux.
Une fois l'ATMega16u2 reconnu ainsi par l'ordinateur, le deuxième travail sera de réaliser la carte électronique en rajoutant des fonctions permettant de lui faire gérer quelques servo-moteurs par rapport aux commandes reçues du contrôleur USB. Le périphérique doit donc présenter des points d'accès en écriture, par exemple pour commander la rotation de l'objet, mais aussi des points d'accès en lecture, par exemple pour savoir si la rotation est bloquée en fin de course. Pour la version de production, il est demandé de programmer l'ATMega avec avr-gcc.
Pour finir, le dernier travail sera de réaliser la structure du gadget voulue en contre-plaqué usiné à la découpeuse laser.
Cahier des charges
- Partie électronique
- Carte de contrôle et de communication USB
- Carte de gestion mécanique du gadget
- Partie logicielle
- Programme de reconnaissance USB
- Programme de gestion des servo-moteurs
Planning prévisionnel
Diagramme de Gantt en cours de réalisation.
Liste de composants
Etude d'un Arduino UNO
Plusieurs recherches préalables ont été effectuée pour étudier le fonctionnement d'un Arduino UNO en tant que gadget USB. Des tests sur un Arduino UNO réel, prêté par l'école, vont être réalisés pour le faire reconnaître par un ordinateur en tant que périphérique USB.
Recherches préalables
Le kit Arduino UNO utilise 2 micro-contrôleur : un ATMega328 et un ATMega16U. La liaison USB est gérée par l'ATMega16U, au détriment du circuit FTDI classique. Cela permet donc de faire évoluer la connectivité USB du kit Arduino à souhait en programmant le circuit ATMega16U avec la connectivité USB que l’on souhaite. L'objectif est donc de programmer le ATMega328 avec un programme transmettant l’état d’un gadget USB, sous la forme d’une liaison série vers le circuit 16U.
NB: Une fois le 16U modifié, il est impossible de reprogrammer le ATMega328 sans remettre le firmware initial dans le 16U.
Tests de reconnaissance USB
Réalisation de la carte
Schématique et PCB
La réalisation de la schématique et du PCB sont en cours de réalisation sur le logiciel Fritzing.
