Console série

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Console série

Message par Costa_Ramirez le Dim 19 Juil - 22:32

Lorsque l'on s'amuse à construire des trucs avec un µContrôleur, il est naturel de lui adjoindre une interface de contrôle.
Un écran LCD, alpha-numérique ou graphique, des boutons etc ...

Mais ce genre de pièce n'est pas donnée et un écran graphique de bonne qualité avoisine les 30€.
De plus, pour ma part il est ennuyeux de devoir refaire le câblage "fastidieux" d'un tel écran ou d'un clavier, à chaque fois que l'on a besoin de matérialiser une idée.

La liaison série.

La voici notre solution, on pilote un montage à l'aide de seulement 3 fils.
Le TX (transmission) , le RX (réception) et la masse (0V).
On a juste un trou à percer pour y placer une embase de notre choix et seulement quelques câble à souder.

Avec quel objet pouvons nous paramétrer notre bidouille ?
Le premier appareil est naturellement l'ordinateur via la liaison RS-232.

Pour cela nous avons besoin uniquement d'un composant spécialisé, de quelques condensateurs, et d'une fiche DB-9 :



Ce type de schéma est très efficace et facile à mettre en œuvre.
Ensuite pour interfacer avec l'ordinateur il existe bon nombre de logiciel.

Sous windows le bon vieux hyper terminal a disparu, il existe sous une version "private".
Pour ma part j'utilise putty, qui peut servir également de client FTP, SFTP et SSH en plus d'être un client série :



Et il se paramètre très facilement.

Ah mais au fait ... Qu'est-ce qu'on paramètre ?
Le protocole série envoie plusieurs bits à la "queue leu leu" pour former des mots.

Le premier paramètre est la vitesse de transmission, le second est le nombre de bits qui serviront à former les données à lire, le troisième est ce que l'on appel le bit de stop, il indique la fin de la transmission et enfin le bit de parité, qui permet de déceler une éventuelle erreur de transmission.

La seule chose à retenir pour communiquer avec un montage, est d'avoir exactement les même paramètres.

Oui mais voilà même si l'ordinateur est présent aujourd'hui partout, pour moi il ne répond pas au critère de l'appareil génial pour paramétrer mes petites bidouilles ...
Pourquoi ? Parce qu'il a un temps de démarrage variable mais toujours trop long, qu'il n'est pas dédié à la tâche et qu'un PC portable n'est pas si pratique que ça. Ça chauffe, a une batterie limité en autonomie, on ne peux pas le poser n'importe où, sous peine qu'il surchauffe, si la ventilations est bouchée.

Le minitel

Une vielle machine mais familière remplissait parfaitement ce rôle.
Elle n'a pas de temps de démarrage, possède un port péri-informatique (port-série) et on en trouve encore facilement pour une somme modeste.

Le montage électronique permettant son utilisation avec un système électronique est simple :



Mais le minitel ne possède pas de mémoire, il faut donc effectuer quelques combinaisons de touche, afin de le configurer.
On ne configure que sa vitesse de transmission.

Elle varie de 300 bauds/seconde à 9600 pour le minitel 2.
Ses paramètres de communication, sont de 7 bits de données, un bit de parité paire et un bit de stop.

Mais, le minitel possède plusieurs soucis :
Il n'est plus fabriqué, ce qui implique qu'en cas de panne ou de casse ça peut rapidement devenir pénible. Il lui faut une alimentation secteur en permanence pour fonctionner, de plus il est encombrant ...

Donc il n'est pas l'objet non plus rêvé pour bidouiller sur des montages portable.

La console série.



Le montage répondant à mes critères étant introuvable je me suis mis en tête de le faire moi même.
Il me faut un bidule, qui communique avec un montage quelconque en série et qui soit alimenté par le montage en question.

Il comportera un petit clavier numérique de téléphone, un bouton rouge et un bouton vert.
Il possédera également un écran graphique, pour avoir la possibilité d'afficher pas mal de texte et de jongler avec les polices.

Voici le schéma de principe :



A l'intérieur de la boîte (l'encadrement discontinu gris), on trouve deux carte électroniques, deux "driver".
Un driver écran, qui ne peux que réceptionner des données.
un driver clavier+bouton qui ne peut que transmettre des données.

On trouve également deux fils pour l'alimentation, qui se divise en deux parties, pour alimenter les deux cartes.

Schéma détaillé, mais un peu bor****que



On aperçoit les deux µC IC1 et IC2.
IC1 est le driver clavier, lorsque je tape sur le clavier, IC1 réceptionne et envoie une trame série vers l'extérieur.

IC2 fonctionne en inverse, il attend une trame série qu'il réceptionne, traite les données et les affiche sur l'écran.

Les transistors 2N7000 sont des MOS.
Ce sont des interrupteurs commandés en tension qui ne consomment pas de courant (quelques nano ampères)
Et également possède une très faible chute de tension, dans notre cas <0,1V

Q1 Q2 et Q3 gère l'echo local contrôlé par l'inverseur portant ce nom.
En fonctionnement normal :
Q3 bloqué, Q1 et Q2 passant.

IC1 et IC2 peuvent donc envoyer et recevoir des trames de l'extérieur.

Lorsque l'on bascule l'echo local,

Q3 devient passant, Q1 et Q2 sont bloqués

IC1 et IC2 ne peuvent plus communiquer vers l'extérieur.
Néanmoins Q3 relie le Rx d'IC2 avec le Tx d'IC1.

Ainsi lorsque j'appuie sur une touche, le caractère apparaît à l'écran sans interagir avec l'extérieur.
Le montage à paramétrer sert dans ce cas ci, uniquement d'alimentation pour la console.

L'echo local permet de tester si les deux cartes fonctionnent correctement.

Vous avez remarqué la présence de Q4 et Q5.
Ces derniers servent au blocage du clavier, idéal si l'on se contente de lire une valeur, dans un environnement ou la console peut être transbahuté.
(Une automobile par exemple, topic bientôt sur un projet  Wink ).

En fonctionnement normal, Q4 et Q5 sont passant.
La communication vers IC1 et vers l'extérieur est possible.

Lorsque l'inverseur est basculé, Q4 et Q5 deviennent bloqués et aucune information ne sort de la console.

Les deux potentiomètres servent au réglage de l'écran (valeurs non définitives  Exclamation )

Les connecteurs HE10 permettent un meilleur montage de la carte et de rendre amovible, le clavier, les boutons et l'écran.
Les deux connecteur MAJ driver, ont pour rôle le téléversement du code dans les ATMEGA.
A l'avenir il sera possible de le faire de l'extérieur, à l'aide d'un commutateur et d'une embase.

C'est tout pour cet article.
Je sais que le rôle de cette boîte reste mystérieux, mais c'est un outil génial dont je me sert énormément depuis sa construction.

Je vous présenterai prochainement, un projet utilisant cette boîte pour mieux comprendre son utilité.

Je posterai également, comment verser un programme dans un atmega 328p à l'aide d'un arduino uno.
Et pour terminer, le code permettant de donner vie à cette console.

Ce topic sera amené à être mis à jour.
En espérant ne pas avoir été trop barbant.


Dernière édition par Costa_Ramirez le Lun 20 Juil - 22:59, édité 3 fois

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Re: Console série

Message par Ghurdillh le Lun 20 Juil - 8:50

Bonjour, et félicitation pour ce topic très riche en informations et en documents
Il est et de loin barbant, et pour ma part je trouve qu'il mériterait un petit "[TUTO]" en titre et peut être un déplacement dans la section électronique ou bricolage à toi de voir, dans tous les cas bravo pour ce topic qui a dû te demander beaucoup de temps et ça se ressent
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Re: Console série

Message par Costa_Ramirez le Lun 20 Juil - 17:19

Merci copain :-) ravis que ça te plaise.
Néanmoins je referai le schéma.

Si ya autant de boucle de fils, c'est parce qu'il me fallait avoir une netlist correcte.
Je ferai un schéma plus correct avec moins de fils dans tous les sens.

Encore merci.

Costa_Ramirez

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Re: Console série

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