P20 Conception d'un périphérique USB de type "gadget"

De Wiki de Projets IMA
Révision datée du 31 octobre 2016 à 15:40 par Fgiovann (discussion | contributions) (Etude d'un Arduino UNO)

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

Quantité Description Vendeur Fabricant Référence Fabricant URL
1 Atmega16U2-AU Farnell Atmel ATMEGA16U2-AU http://fr.farnell.com/atmel/atmega16u2-au/mcu-8bit-megaavr-16mhz-tqfp-32/dp/1841607
1 Quartz 16MHz 12.5PF Farnell Epson Q22FA23800181 FA-238 http://fr.farnell.com/epson/q22fa23800181-fa-238-16-mhz-12-5pf/quartz-fa-238-16mhz-50ppm-12pf/dp/1712816
1 Régulateur de tension 5V Farnell Texas Instruments UA78M05IDCY http://fr.farnell.com/texas-instruments/ua78m05idcy/regulateur-5v-0-5a-78m05-sot-223/dp/1494947
2 Leds vertes CMS Farnell Kingbright KPH-1608CGCK http://fr.farnell.com/kingbright/kph-1608cgck/led-50mcd-vert-570nm/dp/2426210
1 Leds rouges CMS Farnell Kingbright KPH-1608SURCK http://fr.farnell.com/kingbright/kph-1608surck/led-80mcd-rouge-630nm/dp/2426216
2 Diodes Farnell Multicomp S1A http://fr.farnell.com/multicomp/s1a/diode-1-0a-50v/dp/7277920
1 Connecteur USB Farnell Lumberg 2411 02 http://fr.farnell.com/lumberg/2411-02/embase-usb-2-0-type-b-tht/dp/1177885
1 Connecteur d'alimentation DC femelle Farnell Cliff Electronic FC681465P http://fr.farnell.com/cliff-electronic-components/fc681465p/embase-dc-double-2-1-2-5mm-pcb/dp/1854512
2 Connecteur 8 broches Farnell Samtec SSM-108-L-SV-TR http://fr.farnell.com/samtec/ssm-108-l-sv-tr/embase-2-54mm-vert-8-voies/dp/2418196
1 Connecteur 10 broches Farnell Samtec SSM-110-L-SV http://fr.farnell.com/samtec/ssm-110-l-sv/embase-2-54mm-vert-10voies/dp/1668264
1 Connecteur 6 broches Farnell Samtec SSM-106-L-SV http://fr.farnell.com/samtec/ssm-106-l-sv/embase-2-54mm-vert-6voies/dp/1668257
2 Connecteur 2x3 mâle Farnell TE Connectivity 5-146130-2 http://fr.farnell.com/te-connectivity/5-146130-2/connecteur-male-2-54mm-6-voies/dp/2311147
2 Servo-moteurs Ecole
1 Bouton poussoir Farnell C&K Components PVB6 EE 300 NS LFS http://fr.farnell.com/c-k-components/pvb6-ee-300-ns-lfs/commutateur-bouton-poussoir-spdt/dp/2435332

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.


Réalisation de la carte

Schématique et PCB

La réalisation de la schématique et du PCB sont en cours de réalisation sur le logiciel Fritzing.