Version actuelle datée du 21 mai 2020 à 19:01

Introduction

Dans ce BE, l'objectif est de réaliser une clé usb avoir une ou plusieurs fonctionnalités originales. La première partie est donc de réflechir à différentes idées de fonctions à introduire sur cette clé.

Partie Réflexion

Le principal objectif est de tenter d'imbriquer des clés par le biais d'un hub.

Nous avons aussi plusieurs idées de fonctionnalités originales de la clé USB :

• un haut-parleur (bruitage lors du remplissage, de la connexion, etc)
• vumètre à LED
• Dévérouillage de la clé via un mot de passe, on scinde la clé en 2 parties, la première ayant un stockage minimal servant à la demande du mot de passe, l'autre utile pour le stockage et l'échange d'informations. (bip d'erreur en cas d'échec du mot de passe)
• ajouter de la mémoire via un SHIELD

Composants

• Le coeur qui va être un micro-contrôleur AVR plus exactement l'ATMega16u2.
• une mémoire faible capacité (64Mb) avec l'AT45DB641E-SHN2B-T ou une grande capacité mais plus difficile à souder (128Gb) avec l'MT29F128G8

TUSB4041I Four-Port USB 2.0 Hub

Test ReX 15/03/2020

Test ReX 15/03/2020 Après quelques soudures le programme suivant passe sur l'ATtiny84 :

#define MAX_LED 7
int leds[]={0,1,2,3,4,5,6};
void setup() {
  int i;
  for(i=0;i<MAX_LED;i++) pinMode(leds[i], OUTPUT);
}
void loop() {
  int i;
  for(i=0;i<MAX_LED;i++) digitalWrite(leds[i], HIGH);
  delay(1000);
  for(i=0;i<MAX_LED;i++) digitalWrite(leds[i], LOW);
  delay(1000);
}

Démonstration de l'exécution : media:binome2019-9-test1.mp4.

Projet Intermédiaire: Le dé électronique

Ce projet nous a permis de prendre en main le logiciel Fritzing et Arduino IDE, ce qui nous sera utile par la suite pour la conception de la clé USB.

Tout d'abord nous avons élaboré les plans de notre dé en vue schématique, ce qui nous permet d'y voir plus clair et de mieux comprendre notre carte. Après avoir effectué notre schématique (schéma1), celui-ci est indispensable car dès que l'on se retrouve avec beaucoup de composant, on s'y perd facilement, l'erreur est donc plus facilement détectable et il est conseiller d'utiliser des label pour facilité la compréhension.

Le schéma finit, il faut maintenant agencer les composants de sorte qu'aucunes pistes ne se croisent sur notre circuit imprimé (schéma 2).

Voici une photo de la vue schématique et du circuit imprimé

Par la suite nos avons soudé sur notre circuit les 7 leds et 7 résistances, un travail minutieux et assez compliqué, surtout pour les premières soudures.

Il ne reste plus qu'a coder notre microcontroleur, pour ce faire on utilise l'Arduino IDE. Le code ci-dessous va nous permettre d'afficher un nombre aléatoire entre 1 et 6. Lorsque l'on va venir presser le bouton, un roulement de tambour va s'effectuer en affichant aléatoirement des chiffres à la suite et pour finir le nombre aléatoire choisi va se figer.

Voici le code: //========FONCTIONS PERSONALISEES - Il s'agit de fonctions créées sur mesure pour nos besoins

void toutEteindre() { //Cette fonction permet d'éteindre toutes les leds. Elle est de type "void" car elle ne revoit aucune valeur: elle se content d'exécuter les instructions.

 digitalWrite(0, LOW); //Eteindre la led 1
 digitalWrite(1, LOW); //Eteindre la led 2
 digitalWrite(2, LOW); //Eteindre la led 3
 digitalWrite(3, LOW); //Eteindre la led 4
 digitalWrite(4, LOW); //Eteindre la led 5
 digitalWrite(5, LOW); //Eteindre la led 6
 digitalWrite(6, LOW); //Eteindre la led 7

}

void afficher(int nb) { //Cette fonction permet d'allumer les bonnes leds en fonction du nombre choisi.

 //Elle prend en paramètre le nombre que l'on veut afficher.
 switch (nb) { //C'est pareil qu'un if sauf que le if prend que des valeurs booléennes
   case 1: 
     digitalWrite(4, HIGH);
     break; 
   case 2: 
     digitalWrite(1, HIGH);
     digitalWrite(6, HIGH);
     break;
   case 3:
     digitalWrite(0, HIGH);
     digitalWrite(3, HIGH);
     digitalWrite(4, HIGH);
     break;
   case 4:
     digitalWrite(0, HIGH);
     digitalWrite(1, HIGH);
     digitalWrite(3, HIGH);
     digitalWrite(6, HIGH);
     break;
   case 5:
     digitalWrite(0, HIGH);
     digitalWrite(1, HIGH);
     digitalWrite(3, HIGH);
     digitalWrite(6, HIGH);
     digitalWrite(4, HIGH);
     break;
   case 6:
     digitalWrite(0, HIGH);
     digitalWrite(1, HIGH);
     digitalWrite(2, HIGH);
     digitalWrite(3, HIGH);
     digitalWrite(5, HIGH);
     digitalWrite(6, HIGH);
     break;
 }

}

int chercher() {

 return random(1, 7);

}

//=================================================

void setup() {

 pinMode(0, OUTPUT); 
 pinMode(1, OUTPUT);
 pinMode(2, OUTPUT);
 pinMode(3, OUTPUT);
 pinMode(4, OUTPUT);
 pinMode(5, OUTPUT);
 pinMode(6, OUTPUT);
 pinMode(9,INPUT_PULLUP);

}

void loop() {

 if (digitalRead(9) ==   LOW) { 

   for (int i = 1; i <= random(8, 15); i++) { // On fait defiler plusieurs nombre pour le suspens
     afficher(chercher()); 
     delay(200); 
     toutEteindre(); 
   }
   afficher(chercher()); //On affiche le "vrai" chiffre.
   delay(3000); 
   toutEteindre(); 
   
 }

}

Le résultat final en vidéo et quelques photos de notre circuit imprimé final: Fichier:20200328 165241.mp4

voici le Fritzing de notre dé: Fichier:Circuit de 1.zip

Clé USB

Schéma électronique

Pour l'amélioration de notre clé usb nous avons décider de faire un vu mètre avec des leds. Apres avoir discuté de cela avec nos professeurs ce qui nous a été conseillé est un registre à décalage.

Principe du registre à décalage : Pour notre clé, on utilise un registre à décalage 75HC595 (8 bits). Il permet de convertir une information série en parallèle. Mais on l'utilise aussi pour économiser le nombre de broche utilisée en sortie.

Les différentes étapes sont : -1- On place la valeur sur la broche DS
                              -2- La broche SH_CP est mise à 1 (la valeur de la broche DS avance donc dans le registre)
                              -3- Remise à 0 de la broche SH_CP (on place la valeur du bit suivant sur la broche DS)
                              -4- La broche SH_CP est mise à nouveau à 1
                              -5- Les étapes 3 / 4 sont répétées autant de fois que nécessaire pour remplir le registre
                              -6- La broche ST_CP est mise à 1 (les valeurs présentent dans le registre sont copiées 
                                  sur les sortie Qn)

Comme on peut le voir, il y a 2 grandes phases : La première on place les données que l'on veut, la deuxième est la validation des données.

Il faut maintenant réussir à faire fonctionner tout ça via un code Voici un début de code permettant de faire fonctionner ce registre à décalage, ici ce sont les instructions de base, nous n'avons cependant pas eu le temps faire en sorte que notre programme nous permette d'allumer et éteindre les leds en fonction du niveau de stockage.

void setup() {

   int DS_pin = 8;   // broche de donnée
   int STCP_pin = 9; // broche de validation de la donnée
   int SHCP_pin = 10; // broche de validation compléte (latch)

   boolean registre[8]; //c'est un tableau de 8 bit correspondant aux sorties du 74HC595 à l'état voulu

   //configure les broches en sortie
   pinMode(DS_pin,OUTPUT);
   pinMode(STCP_pin,OUTPUT);
   pinMode(SHCP_pin,OUTPUT);

}

//Cette fonction "écrit" le contenu du tableau dans le registre //pour chaque bit, on met la brohe de validation du bit à 0, on place la broche de donnée à l'état contenu dans le tableau et ensuite on valide le bit //à la fin on valide le tout void EcrireRegistre() {

 digitalWrite(STCP_pin, LOW);
 
 for (int i = 7; i>=0; i--)
 {
   digitalWrite(SHCP_pin, LOW);
   digitalWrite(DS_pin, registre[i] );
   digitalWrite(SHCP_pin, HIGH);
 }
 
 digitalWrite(STCP_pin, HIGH);

}

//Dans la boucle du programme plusieurs séquences différentes sont jouées void loop() {

  //Allume successivement les sorties
  for(int i = 0; i<8; i++)
  {
   registre[i] = HIGH;
   delay(300);
   EcrireRegistre();
  }

  //éteint successivement les sorties
  for(int i = 7; i>=0; i--)
  {
   registre[i] = LOW;
   delay(300);
   EcrireRegistre();
 
  }

  //séquence qui allume une LED sur 2 alternativement
   bool b = 0;
   for(int i = 0; i<4; i++)
   {
       
     for(int j = 0; j<8; j++)
     {
       registre[j] = j%2 xor b;
     }
     EcrireRegistre();
     b = not b;
     delay(300);
   }

   //remise à zéro de toutes les LED
   for(int j = 0; j<8; j++)
   {
     registre[j] = 0;
   }
   EcrireRegistre();

}

Fichier Fritzing: Fichier:Cle usb black roussel.zip