Cours:MesureConsommationUSB : Différence entre versions
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| − | Passé ces premières explications, un point important de ce module est la réalisation de la carte électronique associée. | + | Passé ces premières explications, un point important de ce module est la réalisation de '''la carte électronique''' associée. |
| − | Comparativement à d'autres systèmes, il est bien évident que certaines contraintes supplémentaires sont à prendre en compte ici, à savoir | + | Comparativement à d'autres systèmes, il est bien évident que certaines '''contraintes''' supplémentaires sont à prendre en compte ici, à savoir |
| − | *Praticité d'utilisation du module | + | *'''Praticité''' d'utilisation du module |
| − | *Possibilité de connecter le module sur l'ordinateur | + | *Possibilité de connecter le module sur '''l'ordinateur''' |
| − | *Facilité de connexion du périphérique à observer | + | *Facilité de connexion '''du périphérique''' à observer |
| − | *Facilité de lecture des grandeurs mesurées | + | *Facilité de lecture '''des grandeurs mesurées''' |
| − | *Absence d'interférences avec le fonctionnement du port USB | + | *'''Absence d'interférences''' avec le fonctionnement du port USB |
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Version du 25 janvier 2015 à 21:28
Sommaire
Présentation du projet
Objectif
Nous allons nous intéresser dans cette étude à la consommation d'appareils connectés en USB.
Comme vous le savez, il existe différentes normes USB qui ont apportés des débits en évolution constante, mais également différentes puissances disponibles.
Vous trouverez ces différentes puissances sur la page Wikipédia consacrée
Nous nous contenterons ici aux normes USB1 et USB2 pour lesquelles l'alimentation présente une tension fixe de 5V.
Comme nous souhaitons observer "l'état" de l'alimentation fournie par le bus USB, nous allons devoir mesurer les grandeurs électriques associées soit :
- La tension d'alimentation qui aura donc une valeur proche de 5V
- Le courant consommé par l'appareil, qu'on supposera inférieure à 1A
Description du module
Mise en place
L'utilisation du module devra être aussi simple que possible. Il viendra donc s'intercaler entre le maître (en général un ordinateur) et le périphérique.
| Il serait bien évidemment possible de réaliser un petit boîtier avec 2 cordons USB, l'un permettant de se connecter sur l'ordinateur et l'autre sur le périphérique, à l'exemple de l'image ci-contre. |
| Nous choisirons plutôt de réaliser un module avec 2 connecteurs de type A à souder, l'un femelle et l'autre mâle.
Le module sera donc directement connecté sur l'ordinateur, et il suffira de brancher, comme à l'habitude, le cordon du périphérique sur notre module. |
Comportement vis à vis de l'USB
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Le module devra être transparent pour les signaux USB, c'est à dire qu'il ne devra ni modifier ni observer les fils de données.
Les fils de données relieront donc directement le connecteur mâle "d'entrée", au connecteur femelle de "sortie" du module. Le module devra limiter sa consommation afin de ne pas modifier le fonctionnement, et il devra indiquer uniquement la consommation du périphérique et ne pas tenir compte de sa propre consommation. |
Interface avec l'utilisateur
Le module sera autonome, c'est à dire :
- que l'utilisateur ne pourra pas interagir avec le boîtier de mesure
- il faudra prévoir un affichage des informations
Le choix se porte sur des afficheurs 4 digits, et l'affichage se fera, suivant la grandeur mesurée de la façon suivante :
| Type de mesure | digits 3 à 1 | digit 0 : unité |
|---|---|---|
| Tension | valeur en V | V |
| Intensité | valeur en mA | A |
Découpage fonctionnel
Nous allons détailler ci dessous les différents blocs fonctionnels représentés sur la figure précédente.
Il convient de garder à l'esprit que nous représentons ici des fonctions et non des composants. De ce fait, plusieurs fonctions peuvent très bien (tout ou partie) être réalisées par le même composant.
Description des blocs fonctionnels :
- Mesure de Tension
- Convertir la tension Vbus en une valeur numérique
- Entrée : Vbat proche de 5V
- Sortie : Un, nombre codé sur 10 bits
- Mesure de Courant
- Convertir l'intensité du courant Ibus en une valeur numérique
- Entrée : Ibus inférieure à 1A
- Sortie : In, nombre codé sur 10 bits
- Gestion
- Gérer l'affichage et sélectionner l'une ou l'autre des grandeurs
- Entrée : Un et In, nombres codés sur 10 bits
- Sortie : Commande des segments des afficheurs
- Affichage
- Commander l'état de l'afficheur 7 segments 4 digits
- Entrée : État des différents segments
- Sortie : Information lumineuse
Contraintes de fabrication
Passé ces premières explications, un point important de ce module est la réalisation de la carte électronique associée.
Comparativement à d'autres systèmes, il est bien évident que certaines contraintes supplémentaires sont à prendre en compte ici, à savoir
- Praticité d'utilisation du module
- Possibilité de connecter le module sur l'ordinateur
- Facilité de connexion du périphérique à observer
- Facilité de lecture des grandeurs mesurées
- Absence d'interférences avec le fonctionnement du port USB
