Version du 14 mars 2022 à 12:11

Introduction

L'objectif de ce bureau d'étude est de concevoir entièrement une clé USB personnalisée.

Pour personnaliser notre clé USB, nous allons intégrer une lampe actionnable indépendemment de la clé USB (activable par un bouton). La clé devra donc comporter une batterie rechargeable lorsqu'elle est branchée sur un ordinateur (ou des piles si c'est trop dur).

Conception d'une première carte avec notre fonctionnalité spéciale

1ère séance (17 janvier)

Lors de cette première séance, nous avons reçu les consignes attendu pour la réalisation de notre clé USB. Nous avons également formé notre binôme et avons réfléchi à la fonction supplémentaire que nous voudrions rajouter pour personnaliser notre clé. Nous avons opté pour une lampe torche activable lorsque la clé USB est débranché à l'aide d'une batterie ou de piles.

2ème séance (20 janvier)

Pendant cette deuxième séance, nous nous sommes d'abord renseignés sur les composants nécessaire à la réalisation de notre lampe torche rechargeable.

Au début, nous avons essayé de recréer un système permettant à notre batterie de se recharger. (voir photo ci dessous)

Cependant après avoir échangé avec Mr.Boé, nous avons convenu qu'il était préférable d'utiliser un chargeur de batterie du commerce que l'on soudera sur notre clé USB.

Enfin, nous avons choisi les composants que nous utiliseront:

une LED blanche, 2.7V : https://fr.farnell.com/osram-opto-semiconductors/kw-dclms2-ec-cxcz-4a7d-1-20/led-4-5cd-white-8000k-smd/dp/3625387

une batterie rechargeable NIMH, 3.6V composée de 3 piles en série : https://fr.rs-online.com/web/p/piles-bouton-rechargeables/0525843

un chargeur NIMH adapté à la batterie choisie: https://fr.farnell.com/maxim-integrated-products/ds2715bz/chargeur-de-batterie-nimh-nsoic/dp/2798757?st=nimh

site circuit1 : https://electro-niques.blogspot.com/2013/04/chargeur-de-batterie-automatique.html

site chargeur : https://www.maximintegrated.com/en/products/power/battery-management/DS2715.html?intcid=para

Fichier:Tanguy louis fritzingz.zip

Circuit ayant pour but de recharger la batterie

3ème séance (31 janvier)

Lors de cette 3ème séance, nous avons reproduit le schéma électronique nécessaire au branchement du chargeur de batterie à l'aide de son DataSheet.

Nous avons également fait des recherches concernant les branchements à effectuer pour mettre en relation la partie batterie-chargeur et la partie microcontroleur-led.

Fichier:Tanguylouiszip.zip

Circuit ayant pour but de recharger la batterie

4ème séance (7 février)

Fichier:Tanguylouiszip.zip

Après discussion avec M Boé, nous avons continué d'améliorer le schematic de notre circuit:

-Rename des pins de notre microcontrôleur

-Liaisons entre les différents points non liés à l'aide de Net Label

-Ajout d'un circuit en série à droite de la batterie intégrant notre lampe (interrupteur, résistance, led)

Evolution du schematic pour notre circuit.

Nous avons également commencé le routing de notre circuit.

Début du routing du circuit.

5ème séance (21 février)

Fichier:Tanguylouis bisAlex.zip

Deuxième essai pour le routage de notre circuit.

- routing beaucoup plus compact

- nous avons tenté de minimiser le nombre de via (passage par le dessous de la carte), mais nous avons tout de même dû en inclure 4, principalement pour relier deux ports éloignés du microprocesseur.

Routing final du circuit (face avant).

Routing final du circuit (face arrière).

6ème séance (24 février)

Amélioration et finalisation du routing (optimisation de la place et de la position des composants) + validation par les professeurs et envoi de la carte à l'impression. Nous avons rajouté un connecteur (J2) afin de délivrer les 5V nécessaires au circuit.

Voici le fichier Fritzing final:

Fichier:Tanguylouis bisAlex.zip

Routing final du circuit

En attendant le tirage de la carte, nous nous sommes renseigné sur la création de la clé USB en elle même.

Idée de design de boitier : en plastique transparente (en utilisant du PC/PMMA ou tout autre matériau similaire).

7ème séance (28 février)

Nous avons reçu notre carte imprimée ainsi que les premiers composants.

Carte vide

Nous avons également commander les éléments manquants (résistance 0.25 ohm, 86K Ohm, thermistor, led, etc...) et débuter le soudage des premiers éléments.

Soudure classique (avec le fil et le fer)

8ème séance (03 mars)

Aujourd hui, on continue la soudure de nos composants.

Nous avons utilisé une nouvelle technique de soudure, la pâte à braiser.

Soudure avec la pâte à braiser

Notre soudure est quasiment finie, il ne nous reste que quelques leds à souder, puis à attendre l'arrivée de notre commande de composants.

Soudure intermédiaire

En fin de séance, nous avons décidé de tester si nos composants fonctionnaient en utilisant un multimètre. Nous avons bien fait car une résistance était cassée (probablement pendant notre soudage).

Nous avons donc retiré cette résistance, ce qui à également arraché une partie de la piste de cuivre. Avec à l'aide de M.Redon nous avons rajouté du cuivre et pu resouder notre résidence.

9ème séance (07 mars)

Nous avons fini la première partie de la soudure.

En attendant de recevoir la totalité des composants commandés, nous avons entamé nos recherches pour connecter et incorporer notre fonction particulière à la clé USB.

Nous avons pensé à simplement ajouter des pins header entre notre carte contenant notre lampe, et celle contenant la partie USB.

En effet, en travaillant sur notre premier projet, nous avions prévu un pin header femelle, relié à une tension et à une masse.

Nous allons donc ajouter un pin header male sur la partie USB afin de relier les deux parties entre elles.

Schematic de notre partie USB

10ème séance (10 mars)

Nous sommes toujours en attente de nos composants en commande...

Donc aujourd'hui, on continue de travailler sur la partie USB:

- ajout des éléments manquants pour la réalisation de notre PCB (pin header femelle)

- création sur inkscape d'une forme particulière de PCB permettant de répondre à nos besoins (légère augmentation de la taille + port USb décalé afin de faire correspondre le mieux possible les deux pins header (pour donner un rendu final centré)

- finalisation du routing

Routing de notre partie USB

Fichier:Cleusb v2tl.zip

11ème séance (14 mars)

Après 3 semaines d'attente, nous n'avons toujours pas reçu nos composants commandés. C'est très gênant pour notre projet car nous ne pouvons pas savoir si notre première carte est fonctionnelle ou non. Et donc impossible d'aller plus loin dans la conception de notre clé USB (car schematic et routing fini).

Après discussions avec M Redon, nous avons donc décidé de travailler sur un plan B.

Nous reprenons donc le même principe, mais nous remplaçons notre chargeur de batterie NIMH par un chargeur de batterie Li-On (déjà en stock) qui chargera donc une batterie au lithium.

Ce n'est évidement pas optimal pour une clé USB puisque les batteries lithium sont beaucoup plus grosses qu'une simple clé USB mais nous n'avons pas le choix...

Référence de la batterie: MCP73831/2 (marque: Microship)

DataSheet du chargeur qui sera utilisé: https://www.gotronic.fr/pj-1100.

On s'est donc penché sur le schematic et sur le routing.