Binome2020-5

Introduction

Dans ce bureau d'étude, nous souhaitons réaliser une Clé USB de A à Z , en créant le circuit électronique , soudant les composants et programmant le micro-contrôleurs, avec l'ajout d'une option qui rendra cette clé USB unique.

Après plusieurs pistes étudiées , nous avons décider d'intégrer à un boitier pratique, trois afficheurs 7 segments affichant la capacité restante sur la clé USB en pourcentage. Nous refléchissons également à un nom pour cette regle de poche que l'on pourrait graver sur le boitier en plus de la capacité totale de la clé.

Afin de s'initier à toutes ces nouvelles expériences, nous allons commencer par réaliser un projet intermédiaire contenant notre option avant de s'attaquer à la clé USB.

Réalisation de l'option

Tous d'abord nous allons réaliser un projet intermédiaire nous permettant de réaliser notre option.

Pour cela , nous avons crée un circuit électronique nous permettant de contrôler 3 afficheurs 7 segments afin d'afficher un chiffre préalablement défini.

Choix des composants

Dans un premier temps, nous avons commencer par chercher et lire les datasheet des composants utiles à la réalisation de notre option :

• Un micro-contrôleur Attiny84
• Une batterie
• Des pins
• 3 afficheurs 7 segments
• 8 Résistances
• 3 Transistors

Élaboration du PCB et du schématique sous fritzing

25/01: Prise en main du logiciel Fritzing.

Nous avons découvert le logiciel ainsi que les règles de réalisation utiles à la réalisation d'un PCB.

• Ne jamais se faire croiser des fils.

• Essayer de mettre un maximum sur la même face de la carte.

• Ne pas faire d'angles droit.

• "Sortir droit au niveau des broches".

27/01: Avancement du PCB.

Nous avons commencé par réaliser la totalité du PCB avec tous les composants (transistors, résistances, afficheurs, micro-contrôleur, pile,...)

Finalement, nous avons supprimé la partie "affichage" de notre carte car elle sera transferée sur une autre carte que nous pourrons emboiter par dessus.

01/02:

Nous avons terminé la réalisation de notre PCB , la mise en forme du schématique.

Après l'avoir rooter, nous avons fait la demande de génération de la carte sur le site de l'école : eei.polytech-lille.net

04/02: Soudage

Nous avons récupérer les différents composants (pins, micro-controleur, batterie) ainsi que la carte éléctronique et effectuer le soudage de tous ces composants sur celle-ci.

• Lien fritzing PCB carte avec le microcontroleur et l'alimentation externe pour notre option: Fichier:PCB option.zip

Code Arduino

08/02: Prise en main d'Arduino

Nous avons configuré les paramètres Arduino pour qu'il reconnaisse et que l'on puisse commander notre micro-contrôleur. Puis nous avons commencé la résolution du code nous permettant d'afficher un nombre préalablement défini sur nos 3 afficheurs.

11/02:

Poursuite du code

18/02:

Test de notre code après l'avoir transféré sur le micro-contrôleur. Problème: impossible d'allumer la LED D des afficheurs car on l'a lié à la pin 4 du micro-contrôleur qui est la pin reset.

08/03 :

Suite a des problemes pour allumer les 3 afficheurs en meme temps, nous avons ré-écrit le tableau liant les LED et le controle des afficheurs a leur pins respectifs:

Numero du Pin	Fonction
0	Afficheur 1
1	Afficheur 2
2	Afficheur 3
3	LED A
4	LED B
5	LED C
6	LED DP
7	LED F
8	LED G
9	LED E
11	LED D

Suite a cela, nous avons developpé un code afin de verifier le bon fonctionnement de la carte "affichage":

 unsigned char c0[8]={0,0,0,0,0,0,1,1}; //LED = {a,b,c,d,e,f,g,dp} c0[8][0]=0
 unsigned char c1[8]={1,0,0,1,1,1,1,1};
 unsigned char c2[8]={0,0,1,0,0,1,0,1};
 unsigned char c3[8]={0,0,0,0,1,1,0,1};
 unsigned char c4[8]={1,0,0,1,1,0,0,1};
 unsigned char c5[8]={0,1,0,0,1,0,0,1};
 unsigned char c6[8]={0,1,0,0,0,0,0,1};
 unsigned char c7[8]={0,0,0,1,1,1,0,1};
 unsigned char c8[8]={0,0,0,0,0,0,0,1};
 unsigned char c9[8]={0,0,0,0,1,0,0,1};
 const byte PIN_SEGMENT_A = 3; 
 const byte PIN_SEGMENT_B = 4;
 const byte PIN_SEGMENT_C = 5;
 const byte PIN_SEGMENT_D = 11;
 const byte PIN_SEGMENT_E = 9;
 const byte PIN_SEGMENT_F = 7;
 const byte PIN_SEGMENT_G = 8;
 const byte PIN_SEGMENT_DP = 6;
 const byte PIN_CONTROL_1 = 0;
 const byte PIN_CONTROL_2 = 1;
 const byte PIN_CONTROL_3 = 2;
 #define NB_LEDS 8
 #define NB_TR   3
 int LEDpins[]={PIN_SEGMENT_A,PIN_SEGMENT_B,PIN_SEGMENT_C,PIN_SEGMENT_D,PIN_SEGMENT_E,PIN_SEGMENT_F,PIN_SEGMENT_G,PIN_SEGMENT_DP};
 int TRpins[]={PIN_CONTROL_1,PIN_CONTROL_2,PIN_CONTROL_3};
 unsigned char *p;
 void setup() {
   int i;
   for(i=0;i<NB_LEDS;i++){ 
     pinMode(LEDpins[i], OUTPUT);
     digitalWrite(LEDpins[i], HIGH);
   }
   for(i=0;i<NB_TR;i++){ 
     pinMode(TRpins[i], OUTPUT);
     digitalWrite(TRpins[i], HIGH);
   }
   p=c0;
 }
 void loop() {
   for(int i = 0;i<NB_TR;i++)
   {
      for(int a=0;a<NB_LEDS;a++){
         digitalWrite(LEDpins[a],p[a]);
      }
      digitalWrite(TRpins[i], LOW);
      delay(1);
      digitalWrite(TRpins[i], HIGH);
   }
 }

Carte Finalisée

Carte contenant le microcontroleur, l'alimentation auxiliaire et les pins

de connexion à la seconde carte.

Carte de test de notre fonction supplémentaire avec la carte de controle

et la carte d'affichage. Nous avons pu la tester grace au code ci dessus

et cela fonctionne.

Clé USB

01/02: Nous avons amelioré notre PCB en le rendant plus compact et en le faisant passer que par une seule des deux faces de la carte Lancement de l'impression de la carte.

08/03: Realisation de la forme du PCB final de notre clé USB sous Inkscape.

• Fichier:Clef PCB F.jpg

11/03: Nous avons intégré notre fonction sur le fichier Fritzing de la clé USB. Nous avons realisé ces deux solutions probables suivantes:

- Sans modification des composants :Fichier:Cle usb sm.zip

- Avec modification des composants :Fichier:CUSB Chloe Thomas.zip

- Solution proposée par ReX : Fichier:ClefChloeThomas2021.zip

22/03: Nous avons commencer a modifier le fichier d'ecriture et de lecture de la memoire de la clé USB : Fichier:*DataFlashManager.zip