BE 2019-2020
Présentation du bureau d'étude
Nous vous proposons de découvrir ce qu'est réellement cet objet devenu banal appelé clé USB (Universal Serial Bus).
Le bureau d'étude consiste à construire de A à Z une clé USB :
- en créant un circuit électronique ou PCB (Printed Circuit Board) à l’aide d’un logiciel ;
- en soudant des composants électroniques (micro-contrôleur, mémoire FLASH, ...) ;
- en programmant le micro-contrôleur pour gérer la communication USB en utilisant la bibliothèque LUFA (Lightweight USB Framework for AVRs) ;
- en programmant le micro-contrôleur pour accéder à la mémoire ;
- en fabriquant un beau boitier pour votre clef.
Pour personnaliser votre clé n'hésitez pas à ajouter des fonctionnalités :
- LED qui clignotent lors des accès en lecture ou écriture ;
- vumètre qui indique le remplissage de la clé ;
- micro-interrupteurs pour verrouiller la clé ;
- vibreur parce que c'est possible, vous trouverez bien une justification ;
- microphone permettant d’espionner les conversations ;
- toute autre fonction plus ou moins utile mais qui vous inspire ...
Les supports de la présentation de ce bureau d'études : Media:BE_clef_USB.pdf.
Les composants électroniques
Le coeur de votre clé va être un micro-contrôleur AVR plus exactement l'ATMega16u2. Ce micro-contrôleur possède l'électronique nécessaire pour la gestion d'un bus USB 2.0.
Sans mémoire une clé n'est pas une clé. Vous utiliserez des mémoires faciles à gérer avec un ATMega16u2. Ces mémoires sont accessibles par un bus série SPI et facile à souder. Par contre elles sont de faible capacité.
Il vous faudra aussi quelques autres composants comme un quartz, des résistances, des condensateurs, des diodes, des régulateurs de tension et bien sur des LED pour ajouter un peu de lumière.
Pour la conception de votre clé vous pouvez vous appuyer sur un prototype de clef réalisé pour ce bureau d'études.
Le schéma décrit le circuit électronique partie par partie.
A partir du circuit, il faut créer une carte sans croisement de pistes pour éviter les court-circuits.
Le fichier source Fritzing : Media:cle_usb.fzz.
Logiciels
Pour la conception de circuits imprimés nous vous recommandons le logiciel fritzing.
Pour la découpe laser de nombreux utilisateurs utilisent inkscape.
Pour la conception 3D vous pouvez tenter freeCAD. Une solution en ligne existe : onshape.
Pour la programmation du micro-contrôleur vous utiliserez le compilateur C avr-gcc et le logiciel de téléversement dfu-programmer.
