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Facilité d’utilisation :
Le principal but du bus USB est la facilité d’utilisation qui se traduit suivant de multiples critères que voici: Tout d’abord on peut dire que le protocole USB est une norme très souple; une interface unique suffit pour commander plusieurs types de périphériques, il .suffit juste de posséder le bon driver. Ensuite, un point fort de l’USB est sa configuration automatique, on l’appelle aussi le « Plug &Play». Cela signifie que si l’utilisateur connecte un périphérique USB, Windows détecte automatiquement ce périphérique et charge le driver approprié s’il est disponible dans les fichiers de Windows. Si ce n’est pas le cas, Windows demande d’installer le disque (CD Rom) contenant ce driver afin qu’il le copie dans son répertoire de drivers (généralement c:/windows/system32/drivers) et ceci se fait une seule fois. Lors du prochain branchement, le périphérique USB recharge automatiquement son driver, cette étape est alors transparente pour l’utilisateur. Il faut noter aussi qu’il n’est pas nécessaire, avec le protocole USB, de lancer un fichier d’installation ou de redémarrer le PC avant d’utiliser le périphérique.
Il n’ y a pas non plus dans le protocole USB à faire le choix de l’adresse du port comme par exemple pour une liaison série, une adresse dynamique est allouée à chaque fois que l’on branche un autre périphérique, la nonne USB est capable de fournir 127 adresses dynamiques différentes (Codée sur 7 bits) c’est pour cela qu’on entend toujours parier de brancher jusqu’à 127 périphériques sur le bus USB. Le PC alloue donc une série d’adresses de port et une commande d’interruption pour les interfaces USB. Contrairement aux autres périphériques qui ne sont pas USB, pour chaque ajout d’un périphérique il faut lui associer une adresse de port, ainsi qu’une carte d’extension si le PC n’en possède plus ou pas assez. Avec les périphériques USB, tous ces problèmes .ont inexistants. Un atout majeur du bus USB est qu’il est très facile à connecter, on n’a pas besoin d’ouvrir le PC à chaque fois que l’on veut rajouter un périphérique. On peut aussi connecter un HUB sur un port déjà existant pour pouvoir connecter encore plus de périphériques USB. Le HUB joue en quelque sorte le rôle d’une multiprise. C’est un multiplieur de port USB. Actuellement certains moniteurs, claviers … possèdent des HUBs intégrés. On peut évidemment reconnecter d’autres HUBs aux HUBs cité précédemment. Nous verrons par la suite les consignes à respecter pour conserver l’esprit de la « norme USB »Un autre avantage du bus USB est la connectique. En effet les câbles possèdent deux extrémités bien différentes pour ne pas se tromper lors du branchement, de plus les câbles USB sont très compacts comparés aux câbles pour les liaisons parallèles ou séries.
Composition du câble USB :
Chaque connecteur dispose de deux fils d’alimentation (SV et GND) et deux fils destinés au transfert de données (D+ et D-). Une connexion entre deux PC est aussi possible par l’adjonction d’interface spéciale qui déjoue la vigilance du PC maître et transforme le second PC en «esclave» En version Low Speed le blindage n’est pas obligatoire (ce qui assure une plus grande souplesse de manipulation en particulier pour une liaison souris). La longueur maximale autorisée par la norme est de 3m pour un câble non blindé donc généralement pour un périphérique Low USB (= 1.5Mb/s) et de 5m pour un câble blindé dans le cas d’un périphérique Full USB (=12Mb/s). Le câble USB est composé de deux fiches bien différentes: En amont d’une fiche appelé connecteur USB de type A, branché au host (PC). L’extrémité aval par contre peut se retrouver en deux versions: Connecteur USB du type B et un mini connecteur type B (appelé souvent optionnel). Ce dernier est réservé aux dispositifs de très faible dimension (ou de grande intégration) telles appareils photo numériques. La norme qui a permis d’unifier la manière dont on connecte un périphérique à un ordinateur évolue encore une fois avec la version 3.0. Après les versions (USB 1.0) et (USB 2.0), voici la version appelée Super Speed (USB 3.0).
Les périphériques compatibles se verront apposer un logo « Super Speed » pour les différencier des autres versions. Bien entendu, la principale différence est le taux de transfert proposé, qui est largement supérieur à celui des deux précédentes versions. Avec l’USB 3.0, on annonce un débit théorique de 5 Gbits/s comparés aux 480 Mbits… De l’USB 2.0 et aux 11 Mbits de L’USB 1.0. En d’autres termes, on a multiplié les performances par dix … en théorie bien sûr. Comme un tableau vaut mieux qu’un long discours, voici une petite comparaison entre les débits théoriques proposés par les trois nonnes USB, ainsi que ceux proposés par la nonne Serial AT A dans ses différentes versions.
Description du circuit réalisé :
Nous avons conçu ce périphérique avec un PIC 18F2550, afin de faire fonctionner cette carte, nous avons choisi un oscillateur à quartz de 12 MHz et nous lui avons ajouté en parallèle deux capacités céramiques C1=C2=47PF pour la stabilité de oscillateur. Nous pouvons augmenter la fréquence jusqu’à 48MHz selon le type de microcontrôleur. Notre carte est composée de trois fonctions principales : a. Piloter un moteur pas à pas b. Piloter un moteur à courant continu c. Commande par PC via liaison USB Nous détaillerons la première fonction et ensuite nous expliquerons les deux applications. Le port B du PIC 18F2550 est configuré en sortie et connecté avec des résistances en série avec les LED pour visualiser l’état des sorties du PC vers la carte (RB0 à RB7) les portes RB0 à RB3 pour commander le moteur pas à pas qui sont reliés à des optocoupleur en série et à des transistor de puissance, les ports RB4 RB5 pour commander le moteur à courant continu le premier pour commander la vitesse et l’autre pour commander le sens de rotation du moteur à courant continu, les deux dernier ports RB6 RB7 pour indiquer l’état de transfert des données, les broches RC4 et RC5 du port C sont connectées aux pins D+\D- du connecteur USB pour le transfert des données entre le pc et le carte. Le broche RC2 est configurée en entrée et connectée à des résistances et une LED qui indique le passage de courant. Le schéma ci-dessous montre la mise en place du circuit :
Conclusion générale :
Dans ce projet on a entamé la réalisation d’une interface USB 8 sorties. Le cahier de charge a été accompli en proposant et en implémentant deux applications pratiques et fonctionnelles (commande d’un moteur pas à pas et commande d’un moteurs à courant continu). Nous avons investis plusieurs domaines au cours de ce projet :
Le domaine de la micro-informatique qui consiste à la conception des circuits électroniques à base de microcontrôleur PIC et leur interface PC.
Le domaine de moteurs pas à pas
Le domaine de moteurs à courant continu
La réalisation pratique de ce projet nous a permis de manipuler deux parties complémentaires matérielle et logicielle. La partie matérielle nous a servis à approfondir nos connaissances pratiques dans le domaine de l’électronique. Quant à la partie logicielle elle nous a aidé à renforcer nos capacités de programmation, telle la réalisation des programmes des microcontrôleurs et la réalisation des interfaces Pc avec le langage DELPHI7. Ceci nous a donné une connaissance approfondie et nécessaire à notre spécialité malgré le problème cités précédemment. L’application choisie a été limitée pour ne pas s’engager dans des réalisations compliquées vue la contrainte du temps. Ce projet nous a parmi d’entreprendre une tâche complexe (à plusieurs sous taches), de concevoir ses parties, et de faire aboutir le tout. Ceci nous a poussé de revoir et bien assembler ce que nous avons appris lors de notre formation, et d’en rajouter ce qui concerne le projet. Ce projet met en jeu plusieurs aspects de la construction électronique à savoir : La programmation en DELPHI7, les familiarisations avec le PIC, le montage d’une carte autour du PIC, la programmation … Notre satisfaction est d’avoir pu réaliser le dialogue entre PC et carte. Toutefois, il nous parait utile de relever les différentes contraintes qui nous ont gêné pour atteindre nos objectifs parmi lesquelles on peut citer :
Introduction général |
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