etech n° 09 (fr)

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VOTRE MAGAZINE SUR L’ÉLECTRONIQUE NUMÉRO 9 e

Les technologies d’aujourd’hui, préfigurent notre quotidien de demain

Le débogage est bien assez difficile comme ça. Ne laissez pas vos instruments rendre la tâche encore plus difficile. Nos appareils de table

sont aussi faciles à utiliser que nos oscilloscopes, avec des boutons dédiés et des ports USB pour sauvegarder les données. Et pour simplifier

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� 5,5 digit et résolution 6,5 digit

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© 2009 Tektronix, Inc. All rights reserved. Tektronix products are covered by U.S. and foreign patents, issued and pending. TEKTRONIX and the Tektronix logo are registered trademarks and LabVIEW SignalExpress is a trademark of National Instruments.

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NOUVEAU !

Des appareils de table bienau-dessus de la moyenneLe débogage des designs complexes n’a jamais été aussi facile

twitter.com/RS_France

eTech - NUMÉRO 9 03 ELE_0034_0112 eTech - NUMÉRO 9 03

pour tablette

L'électronique est aujourd'hui considérée comme une « industrie de pointe » à travers le monde. Des termes tels que « dernier cri » et « dynamique » sont employés par la presse pour décrire le cycle continu d'innovation et de développement qui la caractérise. Les médias spécialisés dans les gadgets ont même réussi à rendre l'électronique « sexy » chez les technophiles, en transformant certains produits et certaines marques en accessoires emblématiques. Cependant, malgré le caractère à la fois fascinant et enrichissant de cette industrie ultramoderne, la mise en œuvre des technologies les plus évoluées requiert aussi parfois de simples produits et outils de conception traditionnels. Dans ce numéro d'eTech, nous avons choisi de mettre l'accent sur les éléments du quotidien qui servent de base commune à toutes les conceptions électroniques. On retrouve ces « essentiels de l'électronique » dans tous les laboratoires, des outils et composants les plus simples aux équipements de test et mesure, sans oublier les dispositifs d'alimentation et de sécurité.Vous remarquerez sans doute que certains de ces éléments fondamentaux ont été améliorés et optimisés, ce qui n'a rien de surprenant dans une industrie aussi dynamique que la nôtre.

J'espère que vous apprécierez ce nouveau numéro d'eTech.

Glenn JarrettDirecteur marketing, Division Électronique

Conditions générales : les conditions générales de vente figurent dans la

dernière édition du catalogue RS. Ce numéro est valable de janvier à

mars 2012.

Publié par : RS Components Limited. Siège social :

Birchington Road, Weldon, Corby, Northamptonshire NN17 9RS, Grande-Bretagne Numéro d'immatriculation : 1002091. RS

Components Ltd 2011.RS est une marque de RS

Components Limited. Une société Electrocomponents.

05 ACTUALITÉS RS

06 INFOS INDUSTRIE : FRAUNHOFER

08 LE PROCESSEUR, UN PRODUIT DE BASE

12 NOUVEAUX PRODUITS

14 QUELLE COMMUNAUTÉ DE CARTE

17 UN REFROIDISSEMENT PLUS ÉCOLOGIQUE

18 MÉMOIRES: PRÉDICTIONS DE L’AVENIR

20 ÉCRANS LCD

24 BIBLIOTHèQUES DE COMPOSANTS

26 CONSEILS DE CONCEPTION : AMPLI DE CASQUE LOW-COST

30 MOLEX : LES STANDARDS ÉVOLUENT

32 LES INDISPENSABLES

34 L'ADK DE GOOGLE

38 LES INNOVATIONS EN CONNECTIQUE

40 DESIGNSPARK.COM

42 MON AVIS

Retrouvez-nous au stand 156, hall 1.Pour plus d'informations, visitez www.embedded-world.de

ACTUALITÉSRS

eTech - NUMÉRO 9 05

Pour la deuxième année consécutive, la course de voitures solaires du World Solar Challenge (WSC) a été remportée par l'équipe de l'université de Tokai, sponsorisée par RS Components, après une épopée de 3 000 km à travers l'Australie.

L'événement s'est tenu du 16 au 23 octobre 2011, sur une distance totale de 3 021 km entre Darwin au nord de l'Australie et Adélaïde au sud. Malgré sa cinquième place à l'issue des qualifications, la voiture Tokai Challenger a réussi à franchir sans encombre la ligne d'arrivée le 20 octobre, à 13h00, après 32 heures et 45 minutes de course.

La voiture utilise des cellules photovoltaïques HIT offrant le meilleur taux de conversion énergétique au monde. Ces cellules sont prises en charge par des batteries lithium-ion de grande capacité fournies par Panasonic, tandis que la carrosserie ultralégère en fibres de carbone Toray permet de limiter le poids du véhicule à seulement 140 kg.

« J'aimerais remercier tous les sponsors, chercheurs et étudiants qui ont soutenu l'équipe, » témoigne le professeur Hideki Kimura, expert en technologies automobiles solaires. « Nous sommes ravis du résultat et très fiers d'avoir eu la chance de soutenir les membres dévoués et talentueux de toute l'équipe de l'université de Tokai. »

Ce mois-ci, le site suisse RS facilite encore plus les achats en ligne. Plus de 550 000 produits de grandes marques l'électronique, l’automatisme et la maintenance y sont désormais disponibles en francs suisses. Tous les articles achetés en ligne sont livrés gratuitement.

Les résultats d'une récente enquête ont montré que les clients utilisaient déjà beaucoup le site suisse, lancé en 2010. En convertissant ses prix en monnaie locale, RS souhaite optimiser l'expérience en ligne des acheteurs, tout en continuant de respecter ses engagements envers le marché helvétique.

Notre magasin est disponible en ligne sur www.rsonline.ch

L'équipe sponsorisée par RS remporte le World Solar Challenge 2011L'équipe de l'université de Tokai remporte une nouvelle fois la plus grande course mondiale de voitures solaires.

Des prix relookés sur le site Web suissePlus de 550 000 produits de grandes marques sont désormais disponibles en francs suisses sur Internet.

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INFOS INDUSTRIE

Desolde Rötzer

06 eTech - NUMÉRO 9

Imaginez le scénario suivant : quatre personnes installées confortablement dans une pièce

regardent chacune un film transmis en haute définition sur un ordinateur portable, via Internet. Ceci est possible grâce à un réseau local sans fil (WLAN) optique qui utilise la lumière émise par les LED d'éclairage du plafond comme moyen de transfert. Pendant longtemps, ce scénario n'a été qu'une vision d'avenir, mais une nouvelle technologie de transmission des données vidéo, développée dans le cadre du projet européen OMEGA par les scientifiques de l'Institut Fraunhofer des télécommunications et de l'Institut Heinrich Hertz (HHI) de Berlin (Allemagne), devrait accélérer sa mise en œuvre. À la fin du mois de mai, les

scientifiques ont présenté les résultats de leur projet en France, à Rennes. Ils ont pu transférer des données à une vitesse de 100 mégabits par seconde (Mbits/s), sans perte, grâce à des LED installées au plafond, capables d'éclairer une surface de plus de 10 mètres carrés. Le récepteur peut être placé n'importe où dans ce rayon, qui correspond à la portée maximale actuelle. « Nous avons transmis simultanément quatre vidéos haute définition à quatre ordinateurs portables » explique le Dr Anagnostis Paraskevopoulos du HHI.

« Les principes fondamentaux de la «Visible Light Communication» ont été développés avec nos partenaires industriels Siemens et France Télécom Orange Labs », précise cet expert. Klaus-Dieter Langer, responsable de projet de l'équipe, poursuit actuellement le développement de cette nouvelle technologie à l'institut HHI. « Les sources de lumière utilisées pour la VLC (dans notre cas des diodes électroluminescentes blanches) permettent d'éclairer la pièce en transmettant simultanément des informations. Grâce à un composant spécial appelé modulateur, nous faisons clignoter les LED très rapidement afin de transmettre les informations sous la forme de uns et de zéros. Cette modulation de la lumière est imperceptible par l'œil humain. Une simple photodiode placée sur l'ordinateur portable sert de récepteur ». Comme l'explique Klaus-Dieter Langer, « La photodiode capte la lumière, puis des composants électroniques décodent l'information et la traduisent en langage informatique, sous forme d'impulsions électriques. » L'un des avantages de ce système est qu'il suffit de quelques composants seulement pour transformer les LED en supports de transfert. Toutefois, dès que quelque chose s'interpose entre la source de lumière et la photodiode (lorsque l'on maintient sa main devant, par exemple), le transfert est interrompu. Les ordinateurs portables, PDA et téléphones mobiles représentent tous des terminaux potentiels.

Les scientifiques insistent sur le fait que l'objectif de la VLC n'est pas de remplacer les réseaux WLAN, PowerLAN ou UMTS traditionnels. Cette technologie serait mieux adaptée en tant qu'alternative lorsque les réseaux de transmission radio ne sont pas possibles ou souhaitables pour le transfert des données, et ce sans nécessiter l'installation de nouveaux câbles ou équipements. Diverses combinaisons sont également possibles : WLAN optique dans un sens et PowerLAN pour le canal de retour, par exemple. Les films transmis à un PC de cette manière peuvent être regardés sur ce PC ou envoyés à un autre ordinateur.

Cette nouvelle technologie de transmission serait par exemple utile dans les hôpitaux, où les transmissions radio sont interdites. Malgré cela, selon les experts , d'importants débits de données doivent pouvoir être transmis et décompressés sans perte. Si une partie de la communication pouvait avoir lieu par le biais de l'éclairage de la salle d'opération, cela permettrait de transmettre des radiographies ou de contrôler des robots chirurgicaux sans fil. Dans les avions, chaque passager pourrait regarder son propre programme de divertissements, sans que cela ne nécessite la pose de kilomètres de câbles. Une autre application possible de cette technologie concerne les unités de production, où les transmissions radio créent souvent des interférences avec les processus.

Les scientifiques sont en train de développer des systèmes capables d'offrir des débits binaires plus élevés. « En utilisant des LED rouges, bleues, vertes et blanches, nous avons réussi à atteindre une vitesse de transmission de 800 Mbits/s en laboratoire, » explique Klaus-Dieter Langer.

Seuls quelques composants suffisent pour transformer des LED traditionnelles en réseau WLAN optique, grâce à la Communication par Lumière Visible (VLC). Les LED peuvent alors transmettre des données tout en éclairant la pièce. Elles envoient rapidement des films HD sur votre iPhone ou votre ordinateur portable, en toute sécurité et sans perte de qualité.

Des données transmises par la lumière

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Les minirupteurs comprennent les types standard, des interrupteurs scellés à faible coupe et uncertain nombre de modèles spécifiques industriels :D2HW – interrupteur ultra-miniature scellé, avec une pression très longue pour une séquencemarche/arrête fiableV – interrupteur basique fiable et sûr, avec courants de commutation de 10 – 21A. Couramment utilisédans les applications qui nécessitent une longue durée de vieD3SH – interrupteur de détection monté en surface, de taille ultra-petite et profil ultra-bas, avec unmécanisme unique offrant une fiabilité de contact élevée et un fonctionnement de haute précisionLes interrupteurs tactiles – cette gamme d’interrupteurs comprend les types standard, lumineux,scellés, dessus de touche, articulés et à dôme, dont :B3D – touche à dôme à profil ultra-bas avec fonctionnement de contact circulaire unique d’Omron quiassure un degré de résistance élevé aux corps étrangersB3W-9 – interrupteur compact lumineux muni de 2 DELB3AL – interrupteur compact à longue pression pour applications exigeantes

Les commutateurs DIP se présentent sous les formes glissière, rotatifs ou touches piano, y comprisnotre dernier modèle :A6SN – des caractéristiques mécaniques à haute pression de pointe assurent une haute fiabilité etpermettent un lavage sans ruban d’étanchéité

Omron conçoit l’opérabilité et la convivialité dans tous ses interrupteurs. Pour découvrir plusd’interrupteurs, consultez le site www.omron-rs.eu.

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La gamme des interrupteurs d’Omron comprend des minirupteurs de qualité et de précision, desboutons tactiles et des commutateurs DIP couvrant tout un éventail d’applications différentes.

Automatisation industrielle

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Omron RS French ad 285x220mm:Omron RS 21/10/11 09:59 Page 1

De Dave Pike, Ingénieur marketing

Après l'invention des MCU et leur production au début des années 70, de nombreuses entreprises de semiconducteurs ont pris l'habitude de concevoir et de fabriquer leurs lignes de produits en se basant principalement sur leur propre architecture. Cette pratique particulièrement courante sur le marché des 8 bits, avec le H8 de Renesas, le ST6/7 de STMicroelectronics et le PIC de Microchip, s'est également étendue au marché des 32 bits, avec le R32 et le SuperH de Renesas, la Power Architecture de Freescale et le C28x de Texas Instruments, pour ne citer qu’eux.

Cependant, au cours des dix dernières années, les fabricants de composants électroniques ont eu de plus en plus tendance à abandonner leurs propres cœurs de microprocesseurs au profit d'architectures et de cœurs vendus sous licence par des entreprises de propriété intellectuelle, telles que ARM et MIPS. Ces deux entreprises se sont livrées à un combat particulièrement intense pour remporter la conception des microprocesseurs avancés, ASIC et ASSP, pour toute une gamme d'applications et de marchés embarqués, en dehors du socket des microprocesseurs de PC.

La convergence vers ARMAujourd'hui, ARM détient la part du lion sur le marché des cœurs de processeurs, notamment dans le domaine des conceptions de mobiles sans fil et ceci s'explique sans doute par la capacité de son architecture à fournir des solutions de pointe à basse consommation d’énergie, en plus des avantages liés à la densité de son code compilé. Utilisé pour la première fois dans le cœur ARM7TDMI, le jeu d'instructions Thumb ARM a permis de réduire considérablement la quantité de mémoire requise. La plupart des smartphones et téléphones mobiles fabriqués aujourd'hui intègrent un cœur ARM. L'architecture ARM connaît également une croissance rapide dans le domaine des ASIC et des ASSP destinés aux applications industrielles, informatiques et grand public.

La famille Cortex-MLe marché des MCU universels s'est cependant très rapidement consolidé au cours des cinq dernières années, avec l'arrivée de ARM en tête des fournisseurs de cœurs de microprocesseurs. Un certain nombre de fournisseurs ont commencé à lancer des familles de MCU basées sur l'ARM7TDMI, suivies de quelques produits basés sur l'ARM9TDMI, mais la véritable percée a été la famille Cortex-M et en particulier le Cortex-M3.

Lancé en 2004 et conçu tout spécialement pour les MCU, ce cœur a d'excellentes raisons d'être nommé meilleur processeur de MCU 32 bits universel sur de nombreux marchés embarqués. Il a déjà été adopté par plusieurs grands fabricants de puces, dont NXP (LPC1x00), STMicroelectronics (STM32) et Texas Instruments (Stellaris). Bien que ces grandes sociétés poursuivent leurs programmes de développement de processeurs ASIC et ASSP, dont un grand nombre

intègre des cœurs ARM comme le Cortex-A8 ou A9 haut de gamme, leurs roadmaps respectives pour les MCU universels reposent de plus en plus sur les cœurs Cortex-M ARM. Il est toutefois intéressant de noter que TI (Texas Instruments) a lancé, en milieu d'année, une série de MCU 32 bits double cœur intégrant à la fois son propre cœur C28x et le Cortex-M3 pour le contrôle des périphériques.

Les deux autres membres de la famille Cortex, le M0 et le M4, se multiplient également dans les nouvelles familles de microcontrôleurs. Le M0 correspond au plus petit cœur ARM et dispose du code le plus compact et de la meilleure efficacité énergétique. Le M4 offre essentiellement des capacités supérieures du DSP par rapport au M3. Les sociétés NXP, ST et Freescale (avec sa famille Kinetis) ont toutes annoncé des familles basées sur le M4 au cours des 12 derniers mois, NXP et ST ayant également présenté ou annoncé des versions Cortex-M0. Selon ARM, le nombre total de licences correspondant à la famille Cortex-M, dont les cœurs de processeurs M0, M3 et M4, s'approche désormais de la centaine.

La société Microchip semble avoir fait exception à la règle, du moins pour une grande entreprise de MCU, en basant sa Roadmap de MCU PIC 32 bits sur le cœur de processeur MIPS M4K 32 bits. L'architecture PIC continue de jouer un rôle important sur le marché des 8 bits, notamment en termes de volumes d'unités. L'avantage-clé pour Microchip est sans doute la multitude d'étudiants qui rejoignent l'industrie chaque année avec une bonne connaissance des MCU PIC, ces derniers étant très utilisés dans les départements d'ingénierie universitaires.

Une menace pour le marché des 8 bits ?On prédit bien sûr depuis longtemps l'anéantissement du marché des 8 bits par des composants 32 bits hautes performances et abordables. Mais ce marché reste prospère grâce à de nouvelles applications rendues possibles par la prolifération croissante de l'électronique dans les produits grand public, les appareils domestiques, les équipements médicaux, etc. Cependant, les composants 32 bits continuent de s'infiltrer dans les applications plus évoluées, au détriment des MCU 8 bits et 16 bits. Les derniers MCU 32 bits offrent des fonctionnalités beaucoup plus riches, ainsi qu'une multitude de périphériques sur puce, et ce pour un prix toujours plus compétitif, pouvant descendre jusqu'à un dollar par puce, voire moins !

Migration vers une architecture communeIl est certain que les fournisseurs de MCU devront étudier d'importantes questions et relever de nombreux défis avant de s'éloigner de leur propre architecture. Il ne sera pas facile pour eux de tirer un trait sur toutes leurs années d'investissement, que ce soit en termes de matériel, de logiciels ou d'outils de développement. Seront-ils également prêts à faire entrer le doute dans l'esprit de leurs

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Le microcontrôleur (MCU) à usage général fait désormais partie des produits de base. Cette idée peut vous paraître exagérée, mais elle

s'appuie en grande partie sur l'utilisation de plus en plus fréquente des cœurs de processeur qui partagent une architecture « commune » ou « ouverte ». Aujourd'hui, alors que les fournisseurs de microcontrôleurs restent nombreux, il semblerait qu'un nombre croissant de « roadmaps » («feuilles de route») de microcontrôleurs 32 bits soient basées sur les cœurs de processeurs d'un constructeur en particulier : ARM.

eTech - NUMÉRO 9 09 08 eTech - NUMÉRO 9

Convergence vers un cœur de contrôleur commun

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Commandes

clients vis-à-vis de leurs roadmaps futures et de tout le code développé jusqu'à maintenant pour une architecture ou une famille de MCU particulière ?Une architecture ouverte peut bien sûr présenter

d'énormes avantages pour les clients, comme la possibilité de s'approvisionner auprès d'un grand nombre de fournisseurs ou d'en changer pour des raisons de coûts, de performances ou de choix des périphériques. Par exemple, bien que les microcontrôleurs basés sur le Cortex-M3 ne seront pas tous identiques et même s'il s'agit toujours d'une décision importante, un changement de fournisseur ne devrait pas entraîner les mêmes défi s qu'une migration entre deux architectures exclusives très différentes. De plus, face à un climat économique diffi cile, le marché des fabricants de MCU s'est fortement consolidé ces dernières années. Dans l'industrie en particulier, les clients doivent pouvoir compter sur un processeur qui existera toujours dans 10 ou 15 ans, voire plus. Une architecture commune

constituerait une protection contre l'obsolescence.

Un autre avantage concerne les nombreuses bibliothèques de composants logiciels permettant de réduire leur délais de commercialisation. Grâce au passage à une architecture ARM commune, de nombreux outils de développement ou de débogage ARM seront disponibles auprès de tous les grands fournisseurs d'outils tiers.

Un choix basé sur les périphériquesSi les fabricants de MCU choisissent de baser leurs gammes de produits sur une architecture ARM « non propriétaire » ou « ouverte », ils devront trouver un autre moyen de les différencier. Plusieurs facteurs infl uenceront le choix d'un microcontrôleur, dont le cœur du microprocesseur, la vitesse, la mémoire, la sélection de périphériques, le prix, les outils de développement, le système d'exploitation et le support logiciel. Le choix du cœur de processeur devrait déterminer, ou du moins infl uencer, certaines de ces options. Il semblerait cependant que la liste des périphériques constitue un critère de sélection plus décisif que les fonctionnalités du cœur du microcontrôleur. Pour des applications spécifi ques, les périphériques sont un critére déterminant lors du choix. Il est donc possible que la « convergence » autour de la famille Cortex ARM (le processeur devient le produit de base) fasse

place à une « divergence » des solutions relative aux différentes combinaisons de périphériques offertes à des marchés divers et spécialisés. Deux ou trois fournisseurs clés pourraient proposer des produits destinés à chacun des grands marchés de microcontrôleurs, comme celui de l'audio haute qualité qui nécessite une sortie I2S, tandis qu'une multitude de fournisseurs offriront des options de mémoire, d'E/S et de communication sans fi l similaires sur le marché générique, en se livrant essentiellement à une guerre des prix. Est-ce ce à quoi le marché des microprocesseurs pourrait ressembler dans quelques années ?

Diff érenciation par la clientèleIl est possible que le marché s'organise en fonction de la facilité avec laquelle les fournisseurs de puces permettront à leurs clients de différencier leurs propres produits. NXP a par exemple basé son développement de produits d'entrée de gamme sur la carte mbed. Cela signifi e que le fournisseur dispose désormais d'une communauté d'ingénieurs pour le développement des blocs de code d'application et piles de protocoles destinés à piloter divers périphériques. Ceci peut permettre aux clients de se concentrer sur le programme qui différenciera leur produit, plutôt que sur les pilotes. Évidemment, cette approche ne se limite pas à NXP, d'autres exemples existent comme Freescale avec la communauté Tower Geeks et TI avec la communauté BeagleBoard.

Serions-nous arrivés à un stade où le programme représente la valeur ajoutée et le silicium est le produit de base ?

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La plupart des smartphones et

téléphones mobiles fabriqués aujourd'hui

intègrent un cœur ARM. L'architecture ARM

connaît également une croissance rapide dans le domaine des ASIC et des ASSP destinés aux

applications industrielles, informatiques et

grand public.

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Qu'est-ce que l'AR.Drone ?L'AR.Drone est un appareil révolutionnaire qui combine, entre autres, le meilleur du modelage, des jeux vidéos et de la réalité augmentée.L'AR.Drone peut être commandé à distance par un iPhone. Il est équipé de plusieurs capteurs, dont une caméra frontale, une autre verticale et un altimètre à ultrasons.L'AR.Drone peut également s'utiliser pour des jeux vidéos comme AR.FlyingAce, un combat aérien opposant deux AR.Drones. Ce jeu exploite la réalité augmentée, notamment pour la modélisation des tirs de missiles.Remarque : le terme « iPhone » fait référence aux produits iPod touch®, iPhone® et iPad™.

Conditions générales :Cette enquête est organisée par RS Components Ltd. Pour y participer, veuillez fournir toutes les informations requises sur ce bulletin. Aucune alternative de paiement en liquide n'est possible. L'enquête est ouverte à tous les destinataires du magazine eTech publié par RS Components. La date de clôture est le 29 février 2012. Le tirage au sort sera effectué au cours du mois de mars 2012. Le gagnant sera sélectionné au hasard par RS Components et contacté d'ici avril 2012. RS Components décline toute responsabilité concernant les pertes, dommages ou retards de livraison.

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KIT DE DÉCOUVERTE STM32F4 STMICROELECTRONICS Carte d'évaluation hautes performances Cortex-M4

n Ce kit offre un environnement de développement ultra-économique qui permet de concevoir rapidement des applications en utilisant la nouvelle série de microcontrôleurs STM32F4, dotés de coeurs ARM Cortex-M4 32 bits. Le kit comprend un outil embarqué, ST-LINK/V2, pour une programmation et un débogage rapides, un capteur de mouvement MEMS, un microphone numérique MEMS avec convertisseur N/A audio et driver de haut-parleurs classe D, des indicateurs à LED, des boutons-poussoirs et un connecteur micro USB OTG type A/B.Critère de recherche sur le site RS : 745-8434

PANASONIC SÉRIE EEU-FR1Condensateurs électrolytiques aluminium radiaux

n Cette série offre une ESR ultra-faible et une longue durée de vie (jusqu’à 10 000 heures à 105 °C) grâce à l’utilisation d’une technologie de matériaux améliorée. Elle convient aux adaptateurs à découpage, à la suppression du bruit de ligne et à d’autres applications exigeant une longue durée de vie. Critère de recherche sur le site RS : EEUFR1C

PROCESSEURS NXP CORTEX-M0 SÉRIE LPC11XX Les microcontrôleurs Cortex-M0 offrent la plus faible puissance active et une densité de code supérieure

n Construits autour de l’architecture Cortex-M0, le meilleur coeur ARM en termes de taille, de consommation et d’efficacité énergétique, ces microcontrôleurs sont une alternative à faible coût pour une utilisation dans de nombreuses applications 8/16 bits traditionnelles. Ils offrent des performances élevées, une faible puissance, un jeu d’instructions et un adressage mémoire simple, ainsi qu’une taille de code réduite par rapport aux architectures 8/16 bits.Critère de recherche sur le site RS : LPC11

ALIMENTATION DC AGILENT U8031A (2x 30V/6A, 5V/3A) U8032A (2x 60V/3A, 5V/3A)

n La série U8030 sont des alimentations manuelles à 3 sorties, 2 variables et 1 fixe, d’une puissance totale de 375 W. La programmation analogique sur la face avant fournie un pré-réglage de la puissance et un simple bouton d’exécution, ce qui permet de simplifier le processus de programmation. Elles sont équipées d’un afficheur LCD permettant un double affichage simultané de la tension et du courant de sortie. Destinées aux domaines de la fabrication de matériel électronique et électrique ou à l’enseignement, elles offrent également une excellente régulation de charge (0,01 % +/- 2 mV), un faible bruit de sortie ≤ 1 mVrms (0,5 mVrms typique) et un temps de transition rapide (< 50 μsec).Critère de recherche sur le site RS : U8031A ou U8032A

RÉSISTANCE DE PUISSANCE ANTI-IMPULSIONS BOURNS SÉRIE CRM2512 Large plage de valeurs ohmiques

n Résistances à couche epaisse de 2 W au format 2512 standard. Grâce à leur plage de résistance très étendue, elles sont adaptées pour des applications dans les circuits d’alimentation, de détection de courant et de limitation du courant d’appel. Critère de recherche sur le site RS : CRM2512

CONNECTEURS CYLINDRIQUES HARTING HARAX Série 2103 blindés M12-L

n Ce connecteur modulaire Ethernet garantit des connexions de données fiables dans les environnements industriels sévères. Basé sur l’un des plus petits connecteurs Ethernet RJ45 sur lequel un câble 22 AWG peut être connecté, il permet un assemblage sur site rapide en moins d’une minute.Critère de recherche sur le site RS : 2103 281

TE CONNECTIVITY SÉRIE DPL12 Cette gamme polyvalente d'encodeurs LED rotatifs horizontaux de 12 mm offre de nombreuses options

n Destinée, entre autres, aux alimentations électriques, onduleurs et servo-systèmes, cette gamme offre différentes couleurs de LED, montage sur carte «snap-in», des arbres en plastique de type moleté ou méplat, des contacts de 100 mΩ maximum et un bouton-poussoir optionnel 10 mA et 5 V DC, une ou deux LED pour les modèles avec ou sans commutateur.Critère de recherche sur le site RS : DPL12SH

MICROPROCESSEUR STMICROELECTRONICS STM32F4 CŒUR ARM CORTEX-M4 ARM Cortex-M4 168 MHz avec DSP et FPU

n Cette famille permet aux développeurs d’exploiter les capacités de traitement de signaux avancées, ainsi que la vitesse accrue, du processeur ARM Cortex-M4 avec unité de calcul en virgule flottante (FPU) et d’élargir les applications au marché des contrôleurs de signaux numériques (DSC). Elle est adaptée aux applications nécessitant un calcul intensif : points de vente, automatisation industrielle, transports, tests et mesures, médical, sécurité, électronique grand public et communications.Critère de recherche sur le site RS : STM32F4

CARTE DE DÉVELOPPEMENT AUDIO MICROCHIP PIC32MX Kit basé sur un microcontrôleur 32 bits pour la création d’applications audio 24 bits de haute qualité

n Cette carte comprend un microcontrôleur PIC32 de 80 MIPS, un codec audio Wolfson 24 bits, un écran couleur LCD de 2 pouces, une interface USB et un microphone embarqué. Ce kit fournit une plateforme flexible pour le développement de produits de lecture et d’enregistrement audio, grâce à l’audio numérique USB, au décodage MP3 et à la conversion de la fréquence d’échantillonnage.Critère de recherche sur le site RS : DM320011

14 eTech - NUMÉRO 9 eTech - NUMÉRO 9 15

pour la communauté embarquée open source d'entrée de gamme

La bataille pour les cœurs et les esprits de la communauté du développement embarqué open

source se poursuit avec la création de communautés en ligne par les fournisseurs de microcontrôleurs (MCU). Quelles sont les principales cartes de développement open source d'entrée de gamme ? Chaque système s'accompagne d'une communauté grandissante, qui semble être de plus en plus infl uencée par les clients, plutôt que par les fabricants de cartes ou de microcontrôleurs. Disponibles à des prix variés, les quatre cartes examinées ici (Kinetis, mbed, Arduino et BeagleBoard) off rent des niveaux de fonctionnalité relativement diff érents.

KinetisBasées sur la famille de microcontrôleurs ARM Cortex-M4 32 bits de Freescale Semiconductor, les cartes Kinetis correspondent à des systèmes de développement universels destinés à toute une gamme d'applications embarquées. Elles sont disponibles sous forme de modules de processeurs autonomes ou d’un élément de kit, utilisés en combinaison avec diverses cartes périphériques, modules de mémoire et LCD, connectivité en série (USB, Ethernet, RS232/485) et WiFi 802.11b. Les cartes Kinetis sont entièrement compatibles avec la plateforme Tower System de Freescale, qui permet aux modules périphériques de se connecter à la carte processeur principale par le biais de cartes de fond de panier « élévatrices » supplémentaires.

Le module contrôleur TWR-K60N512 peut par exemple s'utiliser de manière autonome ou se connecter à des modules périphériques. La

carte intègre un microcontrôleur Kinetis K60 32 bits basse consommation, doté d'un cœur Cortex-M4. L'alimentation électrique du système peut se faire par le biais d'un connecteur Mini USB embarqué, qui sert également d'interface de débogage pour un CI JTAG (OSJTAG) open source embarqué. Le logiciel IDE et des supports de formation sont également inclus.

Cette plateforme devrait intéresser les clients qui recherchent un système de développement suffi samment puissant, pour un coût initial abordable, sans compromettre la souplesse d'utilisation ou la facilité d'extension. Sa modularité lui permet de répondre aux besoins des utilisateurs novices, voire même des petites entreprises participant au développement de microcontrôleurs beaucoup plus avancés, sans possibilité d'accès à des systèmes de développement coûteux. Cela

signifi e également qu’il sera inutile de remplacer l’intégralité du système à chaque lancement d’un nouveau microcontrôleur par le fabricant.

Ce système étant proposé par une grande entreprise de semiconducteurs, il bénéfi cie d'un solide support technique, ainsi que de nombreuses ressources disponibles par le biais d’un tiers, ARM ecosystem. Sa communauté grandissante est accessible sur www.towergeeks.org, qui donne également accès à la documentation et aux forums des utilisateurs.

ArduinoDe bien des manières, l'Arduino a ouvert la voie au développement open source à faible coût. Initialement tourné vers le marché des amateurs, le fabricant de très petites cartes à bas prix , «Smart Projects», a développé une norme de connecteurs permettant de monter diverses cartes périphériques appelées « shields », sur le circuit imprimé Arduino principal. Le « Motor Shield » qui permet de contrôler les moteurs DC et de lire les encodeurs, ainsi que l'« Ethernet Shield » pour la connectivité, en sont deux exemples.

Le phénomène Arduino a fait le tour du monde et de nombreuses petites entreprises se sont mises à créer leurs propres cartes compatibles Arduino, en conservant la même confi guration du connecteur pour permettre l'installation de « shields ». Le support technique de l'Arduino est assuré par ses utilisateurs et par le biais de forums, via le site arduino.cc, plutôt que par son fabricant, qui offre un support extrêmement limité pour les applications, d'où un potentiel d'utilisation très restreint parmi les entreprises de plus grande taille.

L’Arduino est essentiellement basé sur de simples microcontrôleurs Atmel AVR 8 bits, lui permettant de réaliser des fonctions de contrôle élémentaires, mais sa petite mémoire limite ses capacités. La carte Arduino Uno, par exemple, est basée sur le microcontrôleur ATmega328. Elle contient tout le nécessaire pour la prise en charge du microcontrôleur et peut être alimentée par la connexion USB, une pile ou à l’aide d’un adaptateur secteur externe.

Disponible en téléchargement gratuit, l'IDE open source s'exécute sous MS Windows, Macintosh OSX et Linux. La plateforme de microcontrôleur Arduino diffère des trois autres cartes présentées ici, car elle n'est pas basée sur l'architecture ARM.

Choix de cartes

Du Dr William MarshallÉditeur de contenu central - semiconducteurs


mbedConçue et lancée par ARM, qui assure un support continu, mbed est un petit module abordable, basé sur un logiciel open source, conçu pour le prototypage rapide de microcontrôleurs. Il accélère et facilite l’initiation au développement de coeur ARM, à des fi ns éducatives ou autre utilisation de base. mbed répond aussi aux besoins de ceux qui sont confrontés au développement embarqué pour la première fois, mais aussi des ingénieurs spécialisés en systèmes embarqués.

La mise en oeuvre actuelle de la carte mbed repose sur le microcontrôleur LPC1768 ARM Cortex-M3 de NXP, avec des interfaces Ethernet, USB, CAN, SPI et I2C. Disponible en module DIP de 40 broches, cette carte de seulement 44 x 26 mm, peut être accessoirement alimentée par le port USB. Le module mbed est capable d’accomplir un nombre intéressant de tâches avec son coeur Cortex-M3 raisonnablement puissant, qui est en passe de rapidement devenir la norme en matière de coeur d’entrée et de milieu de gamme pour microcontrôleurs universels. Le module en lui-même offre une capacité d’interfacage des périphériques limitée. Il s’agit donc essentiellement d’un processeur doté d’une interface USB vers PC.

L'originalité de la mbed tient à ses outils de développement entièrement basés sur le « cloud » et par conséquent gratuits, le code utilisateur étant écrit et compilé dans un IDE (environnement de développement intégré) accessible en ligne. Les utilisateurs peuvent acheter le kit et l'enregistrer sur mbed.org, puis stocker leurs programmes sur le site Web, qui contient également des blogs, forums, bibliothèques de programmes ainsi que d’autres ressources de développement alimentées par les utilisateurs. La carte peut également se brancher sur n’importe quel ordinateur connecté au Web et ne nécessite aucune installation de logiciels PC pour le téléchargement et l’édition des programmes.

L'inconvénient, bien sûr, est que les entreprises ne souhaiteront pas partager leurs logiciels existants sur le Web. La mbed n'est donc pas conseillée pour les développements de produits importants, en particulier lors des dernières étapes de production. Des logiciels et des outils de débogage professionnels haut de gamme seront alors nécessaires.

Moteur iQLe plus grand fabricant de moteurs et de ventilateurs européen a créé l'iQ, un moteur capable d'économiser 65 à 90 % d'énergie. Son installation rapide et peu coûteuse permet de mettre à niveau les installations actuellement équipées d'un moteur Q. Vu de l'extérieur, le moteur iQ est identique au moteur Q standard, mais les ressemblances s'arrêtent là. Sa conception interne est complètement différente et utilise une technologie de pointe, dont un moteur EC hautement effi cace, à consommation réduite, doté d'un système de commande intelligente en boucle ouverte et fermée. Le moteur iQ représente une excellente alternative au moteur Q désormais obsolète. En utilisant des moteurs à aimant permanent avec un moteur à courant continu (DC), l'iQ est plus effi cace que le moteur synchrone (AC) de son prédécesseur, avec en moyenne 70 % d'économies d'énergie.

Critère de recherche sur le site RS : 714-2139

Ventilateur axial compactLe nouveau ventilateur 2200F d'ebm-papst offre une capacité de refroidissement 65 % supérieure à celle des ventilateurs traditionnels installés dans les armoires informatiques, tout en réduisant la consommation et les émissions de bruit. Ce ventilateur axial compact résout ces problèmes de refroidissement grâce à une technologie totalement nouvelle, dans un format encore plus petit que celui des générations précédentes. En diminuant la taille et l'épaisseur de son ventilateur compact, ebm-papst a réussi à accroître sa capacité de refroidissement de 65 %, sans compromettre pour autant les performances, qui sont 30 % supérieures. Une nouvelle hélice développée à l'aide d'un logiciel de modélisation dynamique des fl uides a permis d'optimiser les performances et de réduire le bruit de 8 décibels, tout en augmentant le fl ux d'air de 30 % et en diminuant la consommation. Pour accompagner cette hélice, le fabricant a également développé un nouveau moteur plus silencieux, et moins énergivore, doté d'une électronique permettant une bonne gestion de la consommation. Ainsi l'ensemble de sa conception permet d'atteindre une effi cacité moteur de 85 %.


Série i-maxx ACiLe ventilateur compact AC i-maxx devrait révolutionner l'industrie en remplaçant les ventilateurs compacts AC traditionnels des armoires de commande, systèmes de réfrigération et ventilateurs fi ltrants. Contrairement à ses prédécesseurs, l'i-maxx permet de réaliser jusqu'à 77 % d'économies d'énergie, avec une durée de vie supérieure de 70 %, jusqu'à 8 décibels de bruit en moins et un poids quasiment réduit de moitié. La nouvelle série i-maxx ACi 4400 ne fait aucun compromis et offre les mêmes performances et fonctions que le ventilateur compact AC de 120 mm, un système dépassé pour lequel elle représente la première alternative entièrement mécanique à consommation réduite. Elle permet une intégration complète de l'électronique d'entraînement dans le moyeu du moteur, grâce à une amélioration de la commutation sans capteur de ce dernier et à de nouveaux composants électroniques. Le nouveau ventilateur i-maxx utilise également des technologies aérodynamiques améliorées pour aller encore plus loin en termes de performances. Ses ailettes et ses pales en forme de faucilles permettent une réduction du bruit et une effi cacité accrue par rapport aux ventilateurs AC traditionnels.


BeagleBoardÉgalement conçue pour la communauté open source, la BeagleBoard de Texas Instruments était à l'origine destinée aux établissements d'enseignement où elle devait permettre aux étudiants de se familiariser avec les capacités matérielles et logicielles open source. Elle a cependant évolué et appartient aujourd'hui clairement à la catégorie supérieure, avec des performances et une capacité d'extension justifi ant son prix plus élevé.

Le nouveau système BeagleBoard-xM utilise le processeur média numérique DaVinci™ DM3730 de TI, qui est compatible avec les microprocesseurs TI AM37x Sitara, basés sur l'architecture ARM. Le DM3730 intègre un coeur Cortex-A8 ARM superscalaire haut de gamme d’1 GHz, ainsi qu’un sous système d’accélérateur audio/vidéo hautes performances,basé sur un DSP VLIW TMS320C64x+ de 800 MHz et des accélérateurs matériels vidéo. La puce inclut également un accélérateur graphique 3D, en plus d'une mémoire généreuse. Bien que toutes les fonctions offertes par le processeur ne soient pas accessibles depuis la BeagleBoard, le système peut être étendu avec des fonctionnalités et des interfaces supplémentaires.

La carte, qui offre une option d’alimentation par USB OTG, comprend un concentrateur 4 ports USB 2.0 haut débit, une connectivité Ethernet 10/100, ainsi qu’une multitude de connecteurs et d’interfaces multimédias, dont une interface DVI-D pour les écrans d’ordinateurs numériques et les téléviseurs haute défi nition, une sortie TV S-Vidéo et une E/S audio stéréo.

La BeagleBoard n’est pas destinée par son fabricant à être une plateforme complète de développement embarqué, mais plutôt à élargir sa communauté de concepteurs et permettre aux utilisateurs de découvrir les performances de ses processeurs. Sa puissance et sa sophitiscation, en particulier son aptitude à gérer le traitement A/V, en font toutefois un outil intéressant pour les utilisateurs novices et les développeurs d’applications industrielles d’entrée de gamme.

Tout comme la Kinetis Tower, cette plateforme provient d’un grand fournisseur de puces, par conséquent elle bénéfi cie d’un bon support technique et de ressources disponibles depuis ARM ecosystem. Sa communauté en ligne est accessible sur le site beagleboard.org.

POUR EN SAVOIR PLUS :www.rs-components.com/development-kits

POUR EN SAVOIR PLUS :

Un refroidissement plus écologique

POUR EN SAVOIR PLUS :www.rs-components.com/ebmpapst

POUR EN SAVOIR PLUS :Partagez votre point de vue surwww.designspark.com/etech



La fl uctuation des prix de ventes moyens des puces DRAM qui sont les plus prisées, sert de référence pour

l’ensemble de l’industrie des semiconducteurs.

Marchés et fabricantsSur le plan économique, le marché des semiconducteurs pèse chaque année près de 300 milliards de dollars et les puces de mémoire représentent une part importante de ce gâteau. Cette part s'avère cependant extrêmement volatile d'une année à l'autre : les fabricants paient un prix élevé pour conserver leur place sur le marché, les marges sont de plus en plus faibles et les profi ts se limitent souvent aux bonnes années, sauf peut-être si vous avez la chance d'être le leader. Les acteurs principaux sont de moins en moins nombreux (du moins si l'on considère les parts de marché supérieures à 5 %) et l'industrie des fournisseurs de mémoire s'est fortement consolidée au cours des dix dernières années. Cette consolidation a commencé avec la DRAM, avant de s'étendre plus récemment aux grands fabricants de mémoires non volatiles, pour la plupart des fabricants de mémoire Flash.

Procédés, architecture et interconnexionD’un point de vue technologique, les principaux défi s s liés au développement des puces de mémoire consistent à garder le rythme avec des microprocesseurs toujours plus performants, en proposant des mémoires plus rapides et à consommation réduite. Cette pression poussede plus en plus les fabricants à améliorer leurs architectures et à affi ner leurs procédés,même si l’on sait que la mémoire s’est toujours située à la pointe de la technologieen matière de développement des processus de gravure. La technologie de miniaturisation a obligé les fabricants de DRAM à commencer une production à30 nm, certains fournisseurs testant actuellement des circuits gravés en 25 nm.Les grands fabricants de mémoire Flash NAND (le type de mémoire Flash leplus utilisé pour le stockage de données sur les lecteurs SSD, les lecteursFlash USB et les cartes mémoires multimédias) ont commencé à produire desmémoires de 64 Go à l’aide de processus de gravure allant de 20 à 30 nm.

Le rôle de plus en plus important joué par les technologies de mémoire3D nécessite également des structures et des architectures de mémoireinnovantes. Au niveau du processus technologique, avec la créationde cellules mémoire DRAM en structures 3D, mais aussi au niveau de lapuce de silicium avec la superposition de ces cellules en utilisant desinterconnexions TSV (Through-Silicon-Via) pour répondre aux besoins dehaute densité. Le développement avancé de mémoires Flash NAND 3D àstructures verticales, offrant une endurance et une fi abilité accrues, sembleégalement devenir une perspective réaliste pour les douze mois à venir.

Une autre préoccupation de l'industrie concerne la possibilité d'une norme d'interconnexion haut débit de nouvelle génération. En début d'année, JEDEC a présenté la norme UFS (Universal Flash Storage), conçue pour offrir les spécifi cations les plus avancées en matière de stockage sur mémoire Flash embarquée et amovible.

« le marché des semiconducteurs pèse chaque année près de 300 milliards de dollars »

Mémoires Quelles sont les

prédictions de l’avenir ?

« …augmentation de la demande en mémoires rapides, à faible consommation, pour les appareils portables intelligents destinés au grand public, tels que les tablettes et les smartphones. »

Cette norme a été défi nie tout spécialement pour les systèmes informatiques et les applications mobiles nécessitant de hautes performances et une faible consommation.

Mémoire Flash : croissance ou remplacement ? Le marché de la mémoire Flash connaît actuellement une forte croissance due, en grande partie, à l'augmentation de la demande en mémoires rapides, à faible consommation, pour les appareils portables destinés au grand public, tels que les tablettes et les smartphones. D'après les données recueillies en 2010 par le cabinet d'étude de marché IHS iSuppli, la mémoire Flash NAND sera la technologie la plus utilisée par les applications mobiles dans les prochaines années. Il était prévu qu'elle représente en 2011 près de la moitié des recettes totales générées par les mémoires d'appareils portables, suivie de la mémoire DRAM avec environ un tiers du marché et de la mémoire Flash NOR pour le reste. Soit dit en passant, rien de cela ne devrait éclipser le rôle du disque dur traditionnel qui offre des densités de stockage de plus en plus élevées et n'est pas près de se retirer des marchés de l'informatique portable, des serveurs ou des appareils mobiles grand public.

Le remplacement à long terme de la mémoire Flash destinée aux applications autonomes et embarquées représente actuellement l'un des développements les plus intéressants dans le domaine des technologies de mémoire, bien qu'il soit peu probable dans un avenir proche, la technologie existante ayant encore beaucoup à offrir. Les principales options envisagées offrent un certain nombre d'avantages par rapport à la mémoire Flash, tels que des temps de lecture/écriture 100 fois plus rapides et une endurance beaucoup plus élevée en termes de cycles d'écriture.

Mémoire à changement de phase (PCM, Phase-Change Memory) : l'application de différents niveaux de courant sur le matériau vitreux de la mémoire PCM permet de générer des données en faisant varier la structure physique du matériau entre un état cristallin et un état amorphe. Grâce à l'utilisation de niveaux de courant variables, cette mémoire pourrait permettre de stocker plusieurs bits de données par cellule.

Mémoire vive ferroélectrique (FeRAM ou FRAM, Ferroelectric Random Access Memory) : tout comme la mémoire DRAM, cette mémoire permet d'accéder à chaque bit de manière aléatoire pour les opérations de lecture et d'écriture. Son condensateur est formé d'un matériau ferroélectrique qui se polarise lorsqu'il est soumis à un champ électrique.

Mémoire vive magnétorésistive (MRAM, Magnetoresistive Random Access Memory) : tout comme la deuxième génération de MRAM appelée SST-MRAM (Spin Transfer Torque MRAM, mémoire vive magnétorésistive à couple de transfert de spin), cette mémoire utilise des éléments de stockage magnétiques. Cette technologie permet d'envisager le remplacement non seulement de la mémoire Flash, mais également des mémoires DRAM et SRAM.

Mémoire résistive (RRAM, Resistive RAM) : cette technologie repose sur la commutation électronique (induite par une intensité ou une tension) d'un matériau résistif entre deux états stables (faible/élevé). L'institut de recherche IMEC prédit que des circuits RRAM à structure empilée pourraient apparaître sur le marché avec une fi nesse de gravure de 11 nm. Il estime que la mémoire Flash descendra jusqu'à 20 nm, la mémoire Flash SONOS (Silicon-Oxide-Nitride-Oxide-Silicon) servant ensuite d'étape intermédiaire avec des fi nesses de gravure de 17 et 14 nm.

POUR EN SAVOIR PLUS :www.rs-components.com/memory

De Mark Cundle, Responsable Marketing Technique

Perte de rentabilité sur le marché des grands écrans LCDLes fabricants japonais de dalles LCD ont dû repenser leurs stratégies respectives. Depuis la fin du siècle dernier, le marché mondial de l’affichage LCD était principalement axé sur le développement et la production de grands écrans de télévision, malgré un besoin émergent en écrans LCD de taille plus modeste pour les PDA, les systèmes de navigation par satellite, les appareils photo numériques, les enregistreurs vidéos, les téléphones portables et autres dispositifs multifonctions. Aujourd’hui, après plus d’une décennie, ces grands écrans sont produits en vastes quantités sur un marché dominé par les fabricants taïwanais et sud-coréens. La Chine a également accéléré sa production pour répondre à sa propre consommation. Son taux d’autosuffisance de 39 % en 2011 devraitdépasser les 100 % en

2013. Ces gros volumes de production mondiaux signifieront bien sûr une perte de rentabilité pour les fabricants du secteur. La croissance s’est stabilisée et les prix ont déjà commencé à baisser pour lesécrans de télévision allant jusqu’à 40 pouces. Ceci contraste fortement avec l'explosion de la demande en écrans haute définition de petite et moyenne taille pour les smartphones, les tablettes, les écrans 3D, les livres électroniques, etc. Les marchés des écrans LCD de smartphones et des écrans de tablettes connaissent par exemple une croissance respective de 51 % et de 33 % par an. Les volumes de production destinés à l'iPad d'Apple devraient en effet atteindre 80 à 100 millions d'unités en 2012.

Sharp s'active avant l’arrivée de nouvelles sociétés concurrentesParfaitement conscients de cette évolution du marché mondial, les fabricants japonais de dalles LCD ont réagi par un changement de stratégie, en délaissant les grands écrans au profit des écrans de plus petite taille.

Sharp, la grande compagnie japonaise qui produisait autrefois des écrans LCD de toutes tailles, est en train de convertir ses usines Kameyama 1 et Kameyama 2 (jusqu'à présent consacrées aux grands écrans de télévision) afin de produire des écrans de taille réduite.

Les équipements de production de l'usine 1 ont déjà été achetés par un fabricant chinois. « Nous allons rediriger nos activités LCD vers un secteur économique en pleine croissance, » a expliqué Monsieur Miko Katayama, Président de Sharp, lors d'une conférence de presse marquant l'annonce d'une restructuration de l'entreprise. « Nous ne nous battrons pas sur un marché qui ne sera pas rentable pour le vainqueur. » Entre-temps, Toshiba Mobile Display, Hitachi Displays et Sony Mobile Display, trois sociétés devenues leaders sur le marché des écrans LCD de petite et moyenne taille, ont annoncé la fusion de leurs activités, ainsi que la création d’une nouvelle société appelée provisoirement Japan Display KK, spécialisée dans la production de dalles de plus petite taille. La fusion sera complète au deuxième trimestre 2012, avec une cible commerciale s’élevant à 750 milliards de yens d’ici l’exercice financier 2016 (qui s’achèvera en mars 2016). Les performances combinées de ces trois sociétés représentaient en 2010 22 % de la demande mondiale en termes de valeur. Japan Display devrait de ce fait devenir le plus grand fabricant mondial de dalles LCD pour ces tailles. Une société portant le nom d’Innovation Network Corporation of Japan (INCJ) participe également à cette fusion.

L'industrie japonaise de l'affichage s'oriente vers des écrans LCD plus petits

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Face à la demande croissante en écrans haute définition

pour les smartphones, tablettes et autres dispositifs portables, les fabricants japonais de dalles à cristaux liquides (LCD) sont en train de reporter leur attention vers des écrans de petite et moyenne taille.


De Hideaki Sakazume

Lancée en 2010 et soutenue par le gouvernement japonais, la société INCJ a bénéfi cié d'un investissement public de 82 milliards de yens et d'un investissement privé de 8,5 milliards de yens. Le Président de Japan Display sera recruté de l'extérieur, tandis qu'INCJ détiendra 70 % des « actions avec droit de vote ». Cette fusion ressemble donc à une mesure de politique nationale pour laquelle les grands fabricants de semiconducteurs japonais ont déjà créé des précédents. Ceux-ci incluent par exemple la société ElpidaMemory Inc., issue de la fusion des activitésDRAM de NEC, Hitachi et Mitsubishi,ainsi que le fabricant de semiconducteursRenesas Electronics Corporation, égalementconstitué de ces trois sociétés.

Une supériorité technologiqueSelon le PDG d'INCJ, Monsieur Kimikazu Noumi, « dans le cas des écrans de petite et moyenne taille, le secret de la croissance réside dans les technologies qui créeront de la valeur ajoutée en augmentant la défi nition, en élargissant l'angle de vision et en réduisant la consommation électrique. C'est dans ce domaine que les fabricants japonais pourront exploiter leur expertise technologique. »

La question reste à savoir si les fabricants japonais sauront utiliser leurs technologies de pointe uniques pour conquérir ce secteur. Les technologies d'affi chage LCD sont en effet importantes pour les écrans de plus petite taille et peuvent être divisées en deux grandes catégories : la première regroupe les écrans proprement dits, tandis que la seconde concerne les Transistors Thin-Film (TFT) du contrôle de l'affi chage.

Commençons par la catégorie des écrans : la technologie IPS (In-Plane Switching) développée par Hitachi occupe une place prépondérante. Ses transistors de commande sont non seulement intégrés avec un champ électrique parallèle au substrat, mais les cristaux liquides sont eux-mêmes orientés horizontalement, ce qui élimine la nécessité d'installer des électrodes sur le substrat en verre traversé par la lumière. Les molécules de cristaux liquides des écrans IPS ne sont pas orientées verticalement par rapport au substrat, contrairement à celles des écrans TN (Twisted-Nematic) ou VA (Vertical-Alignement). Ceci permet d'optimiser les propriétés de photo-alignement : par exemple, l'angle de vision infl uence à peine la qualité des couleurs et la luminosité. Les écrans IPS résistent également à

la pression, ce qui permet de les utiliser comme écrans tactiles. L'iPhone 4 d'Apple utilise un écran IPS appelé Retina Display. Cependant, l'alignement horizontal des cristaux n'est pas exclusif aux fabricants japonais. La société taïwanaise Hydis utilise par exemple une technologie similaire appelée FFS (Fringe Field Switching).

Les diodes électroluminescentes organiques (OLED) consituent une autre technologie d’affi chage prometteuse. Leur commercialisation est toutefois dominée par les fournisseurs sudcoréens, comme Samsung, qui ont devancé les sociétés japonaises.

La deuxième grande technologie concerne les transistors Thin-Film. L’ensemble des technologies autour du silicium polycristallin à basse température (LTPS) en est probablement l’aspect le plus important.La plupart des écrans de petite et moyenne taille vendus aujourd'hui emploient des TFT à base de silicium amorphe. Toutefois, pour les produits nécessitant une haute défi nition, tels que les smartphones, la production de systèmes basés sur la technologie LTPS s'avère de plus en plus rentable et présente certains avantages. Ceci est dû à la mobilité des charges du silicium polycristallin, qui est beaucoup plus élevée que celle du silicium amorphe et permet de réduire la taille des TFT. L'expression « à faible température » signifi e en outre que les TFT peuvent être formés à des températures inférieures à 650 °C, température à laquelle le substrat en verre des écrans LCD se déforme. Ceci permet de former les TFT sur le substrat pour obtenir une meilleure défi nition. Mais, encore une fois, la technologie LTPS n'est pas exclusive aux fabricants japonais.

Les progrès technologiques liés aux matériaux représentent un autre facteur important pour les TFT. Les TAOS (Transparent Amorphous Oxide Semiconductors) en sont un très bon exemple. La société Sharp a par exemple développé une technologie permettant de fabriquer des écrans IGZO (2 160 x 2 460 mm) de 8ème génération destinés aux tablettes PC. L’IGZO correspond à une variété de TAOS constitués essentiellement d’indium, de gallium et de zinc. En plus de la grande mobilité de ses charges, il possède une perméabilité exceptionnelle à la lumière visible lorsqu’il est produit en fi nes couches, ce qui permet de former des fi lms quasi transparents.

Un autre atout de Sharp est la technologie

CGS (Continuous Grain Silicon). Elle permet d’aligner les cristaux du silicium dans le LTPS de façon régulière et d’obtenir ainsi une mobilité des charges presque 600 fois supérieure à celle du silicium amorphe et environ quatre fois supérieure à celle du LTPS, pour atteindre une vitesse proche de celle du silicium monocristallin. Grâce à la technologie CGS, d’autres circuits peuvent être montés sur le substrat de la dalle LCD. Cette technologie présente sans doute un potentiel important pour le développement d’un «System on Chip» à écran intégré. Sharp a récemment communiqué son intention d’utiliser la technologie CGS pour les écrans de smartphones.

Tout semble indiquer que les fabricants de dalles japonais disposent d'un certain nombre de technologies de pointe pour les écrans LCD de petite et moyenne taille. Cependant, rien ne garantit qu'elles seront suffi samment singulières pour permettre au Japon de dominer haut la main le marché international. Les technologies périphériques ont également un rôle important à jouer. Elles incluent les technologies liées au verre et à d'autres matériaux, les dispositifs de fabrication, les techniques telles que la lithographie, ainsi que les technologies de test et d'évaluation. Après avoir changé de stratégie pour se concentrer sur les écrans LCD de plus petite taille, les fabricants japonais devront prendre tous ces facteurs en compte dans leurs prévisions marché. Une chose est sûre : ce ne sera pas une tâche facile.



POUR EN SAVOIR PLUS :www.rs-components.com/displays

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Il est diffi cile d'estimer le coût global de leurs créations, mais la duplication des efforts fournis par les équipes de designers à travers le monde pour recréer ces bibliothèques de composants dans leurs outils de CAO spécifi ques, suggère un coût élevé. Chaque fois qu'un fabricant lance un nouveau composant, celui-ci est intégré dans les bibliothèques de centaines d'entreprises qui utilisent chacune une méthode différente. Il est bien sûr important d'avoir un avantage compétitif mais, du point de vue de l'utilisateur fi nal, les données propriétaires des composants sont-elles vraiment nécessaires, en particulier si l'on considère tous les autres facteurs de différenciation offerts par une conception créative ?

Recherche d'une norme Quelles sont donc les chances d’aboutir à un accord sur un format normalisé permettant des échanges faciles de ces données, voire la création d’une bibliothèque de composants mondiale prête à l’emploi ? Aucune norme industrielle largement reconnue ne permet actuellement de défi nir toutes les informations des broches de composant, en plus de sa taille, afi n de l’importer dans un logiciel de routage et d’automatiser ainsi davantage les processus de conception et de fabrication des circuits imprimés. Bien entendu, l’intérêt de la communauté des utilisateurs, des fabricants de composants et des entreprises impliquées dans la conception de circuits imprimés sont différents. Les fabricants de composants modifi ent régulièrement leurs types de boîtiers et ont tendance à choisir des conditionnements uniques pour de nombreux produits, espérant éliminer la concurrence et s’imposer en tant que seul fournisseur. La plupart d’entre eux ne se donne pas la peine de fournir leurs données dans les différents formats de logiciels de CAO disponibles. Les distributeurs de CAO non plus, lorsqu’il s’agit de soutenir un format de bibliothèque standard, car les vastes bibliothèques développées en interne servent à différencier leurs produits. De nombreuses grandes entreprises mondiales de conception et de fabrication considèrent le coût de gestion de ces bibliothèques comme une dépense nécessaire. Cependant, les utilisateurs fi naux sollicitent dans l'ensemble l'adoption d'un format universel, mais il est diffi cile d'y parvenir car les fournisseurs de CAO réalisent ces bibliothèques de différentes manières Aussi la conversion des données représente un défi important pour les entreprises et les utilisateurs, qui continuent de développer leurs propres bibliothèques.

Propositions passéesDiverses normes ont été proposées et instaurées au fi l des années telles que la norme IPC-SM-782 («Surface Mount Design and Land Pattern Standard») développée par l’IPC (Association Connecting Electronics Industries, www.IPC.org)dans les années 80 et au début des années 90. Cette association professionnelle internationale représente près de 3 000 entreprises électroniques impliquées dans la conception, la fabrication, l’assemblage et les tests de circuits imprimés. Sa dernière norme, l’IPC-7351B, a remplacé l’IPC-SM-782.

Elle est utilisée dans les logiciels de nombreux fournisseurs offrant des calculateurs et des générateurs de modèles de circuits pour la création de nouvelles bibliothèques de composants. Son adoption reste toutefois limitée et de nombreuses normes concurrentes ont été proposées. Elles se sont cependant avérées insignifi antes jusqu’à maintenant. Si une norme devait émerger, elle proviendrait certainement des petites entreprises de conception et de leur utilisation croissante des moteurs de recherche de composants offerts sur les sites Web des distributeurs mondiaux d’électronique. La solution Ultra LibrarianLa société Accelerated Designs propose une solution de plus en plus utilisée. Son outil appelé Ultra Librarian (UL) est capable de stocker des descriptions d'empreintes et de symboles schématiques neutres du point de vue du fournisseur, ainsi que des calculs de géométries de pastilles reconnus par l'industrie ou spécifi ées par les fournisseurs. Selon la société, la participation de nombreuses entreprises de CAO a permis de développer un outil capable d'exporter les données dans le format le plus exploitable. Certaines grandes entreprises de semiconducteurs s'en servent déjà pour distribuer des empreintes et des symboles.

Téléchargeable gratuitement à partir de nombreux sites, le UL Reader (un sous-ensemble de l'outil Ultra Librarian) permet de générer, d'importer et d'exporter des composants, avec leurs caractéristiques, par le biais de fi chiers « .bxl » neutres, compatibles avec la plupart des suites de conception. Les empreintes de composants générées par l'UL Reader sont en fait basées sur les spécifi cations de l'IPC-7351. Une mise à niveau payante d'Ultra Librarian permet également aux utilisateurs fi naux de modifi er les normes utilisées pour la création des symboles et des empreintes de composants afi n de les adapter à leurs propres normes internes.

Plus grand que la somme de ses partiesCependant, les différents acteurs de cet écosystème de conception de PCB devront se coordonner au niveau des fl ux de données. Les fabricants de semiconducteurs joueront un rôle tout aussi crucial dans ce processus en acceptant de fournir les données des composants dans un format d'échange ouvert. Les principaux distributeurs de composants électroniques pourront ainsi faciliter l'accès aux données élémentaires pour les outils de CAO. Par exemple, le site Web DesignSpark.com, qui assure le support de l'outil de conception DesignSpark PCB, propose désormais des bibliothèques au format « .bxl » de grands fabricants, tels que STMicroelectronics et Microchip. Les sites Web de distributeurs mondiaux représenteront alors une ressource de bibliothèques très importante pour les concepteurs.

Bibliothèques de composants : les défi s de la coopération

IIl est clair que les bibliothèques de composants sont un élément essentiel

pour les logiciels de CAO électronique. Sans elles, ils seraient aussi utiles qu’une voiture sans carburant. Cette analogie est peut-être simpliste, mais elle nous amène à nous poser la question suivante : qui est responsable de la production d’une bibliothèque ? La réponse semble être tout simplement : l’utilisateur fi nal, comme cela a toujours été le cas depuis le développement et le lancement de ces outils.


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CONSEILS DECONCEPTION



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P1

10k

63V

C1

4u7 R1

10k

T1 T2

P2

100R

T3

R2

1k

R3

1k

R4

270R

D2

1N4148

D1

R7

4k7

T4

T7

T6

T5

D4

D3

1N4148

R10

10R

R11

10R

R8

150R

R6

10kR5

1k5

16V

C4

100u

C2

6p8

C3

10p

R9

150R

25V

C5

100u

25V

C6

100u6..10V

0

T1,T2,T3,T5 = BC550CT4 = BC560CT6 = BD139T7 = BD140

100701 - 11

R12

10R

A

B

DEC

HF

I J

A = - 28mVB = - 33mVC = 0.73VD = 0.71VE = 1.37V

G

K

F = 1.31VG = 1.37VH = 0.71VI = 1.4V

J = 83.5mVK = 80.5mV

6..10V

2x

2x

+ +

+

Figure 1. Le schéma de l’amplifi cateur pour casque d’écoute n’utilise que des composants courants,

aisément disponibles. à réaliser en deux exemplaires pour un amplifi cateur stéréo.

Figure 2. Sans faire usage de CMS, le circuit construit reste bien compact.

Ce projet n’est sûrement pas le premier du genre, d’autres ont connu plus ou moins de succès, ils avaient de l’ampleur ou étaient d’une grande simplicité. Celui-ci off re un son de bonne qualité et utilise des composants faciles à trouver sur le marché.

Stefan Dellemann (Allemagne)

Amplifi cateur casqueAvec des composants courants

On ne trouve plus guère actuellement d’amplifi cateur pour casque dans les magasins. De plus, ceux qu’on y trouve, particulièrement dans le monde de la hi-fi , sont passablement onéreux. En visant un peu moins luxueux que le matériel haut de gamme, le circuit présenté ici, bien que constitué de pièces largement disponibles, offre une musicalité plus qu’acceptable.

Le circuit

Le schéma s’apparente fortement à celui d’un amplifi cateur opérationnel de puissance (Voir fi gure 1) construit à base de composants discrets . On trouve à l’entrée un réglage de volume (P1 qui se branche sur une embase), suivi d’un condensateur de couplage (C1) vers un amplifi cateur différentiel (T1 et T2) muni d’une source de courant constant (T3) à la jonction des émetteurs. On règle la symétrie à l’aide d’un

potentiomètre ajustable (P2) entre T1 et T2 de manière à amener la tension de sortie à 0 V en continu par rapport à la masse. Pour obtenir la meilleure qualité sonore, il faut que les deux courants de collecteur soient identiques. On s’en aperçoit avec les valeurs mesurées en F et G sur le schéma, qui doivent être pratiquement égales. Le décalage d’entrée aux bornes de R1 est causé par le courant de base de T1. Il en résulte que la tension au point A est légèrement négative. En mesurant sur le prototype, on s’est aperçu que le courant de base de T1 est d’un peu moins de 3 μA. Sans possibilité de compensation de la dérive par P2, le décalage à la sortie se monterait à plus de 0,2 V : (1+R6/R5)*U

A = (1+10/1,5)*0,028 V. Un réglage

asymétrique de l’amplifi cateur différentiel avec T1 permet d’éliminer ce décalage. Ce n’est sans doute pas la meilleure méthode au point de vue de la qualité, mais on préserve ainsi la simplicité du circuit.

Réglage de courant

La source de courant dans la branche des émetteurs (T3) est réglée, par les diodes D1 et D2 ainsi que la résistance R4, sur environ 3 mA pour pouvoir commander T4 de manière aussi linéaire que possible.Le signal audio suit son cheminement vers l’étage d’attaque T4 qui lui-même commande les puissants transistors de sortie T6 et T7. On obtient un gain interne plus élevé à l’aide de C4. Le courant de repos dans l’étage d’attaque, nous le fi xons, par l’intermédiaire de T5 et R9, à quelque 5 mA.

En partant d’un coeffi cient d’amplifi cation (hFE) de 50 pour les transistors de sortie, Ce courant de 5mA peut théoriquement délivrer une tension crête linéaire de 8V avec une charge de 32Ω (0.005 A×50×32 Ω=8V). Il se produit effectivement une limitation à cause de la source de courant T5 et de la chute de tension sur la jonction base/émetteur de T7 (à peu près 1,5 V). Il nous faut aussi tenir compte de la division de tension par R11 et R12 d’un côté, R10 et R12 de l’autre.

Sur la charge RL, on retrouve donc au maximum RL/(RL+R11+R12) * (9-1,5) = 4,6 Vpointe

Ceci concorde avec les 3,26 V eff que nous avons nous-mêmes mesurés, voyez les résultats. On en déduit que le

circuit est capable de délivrer, sur 32 Ω, (3,26)2/32 = 330 mW, largement de quoi satisfaire les mordus de pop/rock Derrière L’étage de sortie, R12 limite le courant de sortie et assure la stabilité en cas de charge capacitive comme celle d’un long câble blindé jusqu’au casque d’écoute, ce qui évite aussi de griller Instantanément les transistors de sortie en cas de court-circuit. Les résistances R10 et R11 garantissent ici la symétrie. La bande passante est, malgré la valeur de C2 dans la rétroaction, encore bien supérieure à la gamme audio (voyez à ce sujet les résultats de mesure). Avec un condensateur de 2,2 μF, une valeur aisément disponible, le point de coupure, avec ses 7 Hz, est encore

acceptable (-0,6 dB à 20 Hz).Le schéma reprend les valeurs mesurées sur l’un de nos prototypes. Elles sont à prendre comme indications, mais elles ne constituent pas des références exactes. Selon la fabrication, les jonctions PN et les facteurs de gain peuvent différer, ce qui se répercute naturellement sur la consommation de courant et les résultats de mesure.

Expériences

Celui qui n’apprécie pas le souffl e (il est inaudible sur la plupart des casques d’écoute) peut augmenter l’impédance de la rétroaction jusqu’à environ 10 kΩ, auquel cas les courants de bases de T1 et T2 se compensent. On y arrive en remontant à 10 kΩ le résultat de la mise en parallèle de R5 et R6. Pour l’amateur d’expérimentation, il est possible de remplacer par exemple R5 par une résistance de 12 kΩ et R6 par une résistance de 68 kΩ. Le perfectionniste ira jusqu’à choisir des valeurs de 11,5 kΩ et 76,8 kΩ dans la série E96. Il est douteux que cela produise une différence audible, mais voilà éventuellement une manière de diminuer le décalage.

Construction

Une petite platine (voir fi gure 2) aété développée pour ce circuit, on peutla commander par le lien [1] qui vouspermet aussi d’en télécharger le typon au format PDF. La fi gure 3 vous indique la disposition des composants.

Impédance d’entrée (sans P1) 10 kΩ

Bande passante 3,4 Hz à 2,4 MHz

Distorsion et bruit (à 1 kHz, 1 mW/33 Ω) 0,005 % (B = 22 kHz)

Distorsion et bruit (20 Hz à 20 kHz, 1 mW/33 Ω) 0,01 % (B = 80 kHz)

Rapport signal/bruit (par référence à 1 mW/33 Ω) 89 dB (B = 22 kHz)

92 dBA

Tension max. (sur 33 Ω) 3,3 V (THD+N = 0,1 %)

Tension d’entrée max. 0,57 V (avec P1 au volume maximum)

Consommation 19 mA

Caractéristiques : Charge de 33 Ω, l’alimentation de +/- 9 V



Comme d’habitude, il est préférable de commencer par l’implantation des composants les plus bas, résistances et diodes, et ensuite, progressivement, les plus hauts, condensateurs, transistors et broches de raccordement.Pour une exécution stéréophonique, il faudra construire deux platines et prendre pour P1 une version stéréo pour régler le volume sur les deux canaux simultanément. Si la source sonore est déjà équipée d’un tel réglage, on peut aussi omettre P1 et le remplacer par un strap entre les pastilles prévues pour les bornes 1 et 2 de l’embase.L’impédance d’entrée du schéma tel qu’il est proposé, P1 compris, est de 5 kΩ au minimum, avec le volume en position maximum. Remarquez que la platine est conçue pour un intervalle de 5 ou de 7,5 mm entre les bornes du condensateur de liaison C1. On peut alimenter le montage par exemple sur deux piles rectangulaires de 9 V. Mais il est aussi possible d’utiliser un transfo de 5

VA pour 2x6 V avec un redresseur en pont de 1,5 A associé à deux condensateurs de 8 200 μF/16 V, un pour chaque ligne d’alimentation. On peut y ajouter un circuit de stabilisation de tension. Les transistors de sortie T6 et T7 ne nécessitent pas de radiateur, mais s’ils sont installés sur un petit refroidisseur, le circuit sera à l’abri des courts-circuits. Nous avons choisi de loger ce circuit dans un boîtier ProjectCase [2]. C’est facile à faire et procure en plus une belle apparence et une vue sur l’électronique, comme à la fi gure 4.(100701)

Liens Internet :[1] www.elektor.fr/100701[2] www.elektor.fr/100500

NomenclatureRésistances Code commande RSR1,R6 = 10 kΩ 707-8300R2, R3 = 1 kΩ 707-8221R4 = 270 Ω 707-8189R5 = 1,5 kΩ 707-8246R7 = 4,7 kΩ 707-8280R8, R9 = 150 Ω 707-8167R10, R11, R12 = 10 Ω 707-8063P1 = 10 kΩ Voir connecteur P1P2 = potent. d’ajust. 100 Ω 652-4502

Condensateurs Code commande RSC1 = 4,7 μF, entraxe des broches 5 ou 7,5 mm 483-3955C2 = 6,8 pF, entraxe de broches 5 mm 495-622C3 = 10 pF, entraxe de broches 5 mm 538-1360C4, C5, C6 = 100 μF 16 V, radial 707-5809

Semi-conducteurs Code commande RSD1, D2, D3, D4 = 1N4148 544-3480T1, T2, T3, T5 = BC550C 545-2254T4 = BC560C 545-2484T6 = BD139 314-1823T7 = BD140 314-1817

Divers Code commande RSConnexion pour P1 = connecteur mâle 3 broches, 251-8092entraxe de 2.54 mm Connexion pour P1 = Cavaliers avec 251-8503entraxe de 2.54 mm 7 douilles à souder pour broche de 1.3 mm 631-9574Carte n° 100701, voir [1]. Carte, code commande 090190-1 www.elektor.com/090190

Figure 3. La disposition des composants de l’amplifi cateur simple pour casque.

Figure 4. Installé dans le ProjectCase, le montage a fi ère allure.



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Le nom et le logo Microchip sont des marques déposées de Microchip, chipKIT est une marque déposée de Microchip Technology Incorporated, enregistrée aux États-Unis et dans d’autres pays. Le nom et le logo de Digilent et Max32 sont des marques déposées par Digilent Incorporated. Toutes les autres marques citées sur ce document sont déposées par les sociétés qui en sont propriétaires. Les propriétaires de ces marques ne sont pas affi liés à Microchip Technology Incorporated ou Digilent Incorporated, et ne vérifi ent pas, ne soutiennent pas ou ne se portent en aucun cas garant des produits ou solutions chipKIT. © 2011, Microchip Technology Incorporated. Tous droits réservés.

POUR EN SAVOIR PLUS :www.rs-components.com/molex


eTech - NUMÉRO 9 31

Steve Keep, responsable du marketing de Molex pour la distribution en Europe, explique pourquoi les leaders du marché des connecteurs doivent conserver une longueur d'avance et optimiser leurs produits de base.

Les grands standards de la connectique continuent d'évoluer

Ces dernières années, l'augmentation rapide du nombre de fabricants de connecteurs de base (fi ches femelles, embases, etc.) a fait pression sur les prix. Pour rester compétitive sur ce marché, la société Molex a adopté une stratégie visant à offrir des solutions innovantes, en optimisant la fonctionnalité de ses produits de base avec de nouvelles caractéristiques, afi n qu'ils puissent s'intégrer dans les nouveaux designs. L'augmentation des températures d'utilisation et les nouveaux types de placage, pour une plus grande fi abilité et de meilleurs cycles d'accouplement, lui permettent par exemple de se démarquer de la concurrence, sans se battre uniquement au niveau des prix.

L'une des améliorations apportées par Molex concerne le développement de nouvelles caractéristiques pour ses cosses à sertir, telles que le système « Anti Fish Hooking », qui permet d'éviter qu'elles ne s'emmêlent lorsqu'elles sont livrées en sac. Ce sont ces petits détails cruciaux qui lui permettent de se différencier. Il est clair, toutefois, que la concurrence ne restera pas passive et cherchera à l'imiter. Sans oublier qu'elle devra aussi inclure les connectiques de type USB, HDMI et FFC/FPC dans l'élargissement de la famille des produits de base. Ces technologies existent depuis de nombreuses années, mais Molex cherche toujours à les améliorer pour tenter de garder une longueur d'avance.

La présence mondiale de Molex dans le secteur de la fabrication est un autre facteur qui devrait lui permettre de conserver sa place de leader. Lorsque les conditions de marché sont instables, le lieu de fabrication a un impact, comme certains de ses concurrents l'ont remarqué. Molex est cependant capable d'exploiter ses sites de fabrication mondiaux pour garantir un approvisionnement constant et fi able, tout en maintenant des prix stables sur le marché, ce qui permet d'éviter d'éventuelles fl ambées des prix au niveau des produits de base.

Le marché des métaux jouera également un rôle important, car les connecteurs de base sont particulièrement exposés à ses fl uctuations. Les métaux comme le cuivre et l'or représentent une part importante du coût des connecteurs et infl uencent considérablement leur prix. Molex travaille de plus en plus avec des métaux moins sujets à ce type de fl uctuations, tels que le palladium,

qui peut remplacer l'or. Elle développe actuellement des contacts en palladium pour sa gamme PicoFlex, ainsi que pour certaines fi ches et embases modulaires. Le prix de ce métal varie peu et ses propriétés électriques sont intéressantes, voire meilleures, en termes de conductivité et de durabilité.

Il s'agit essentiellement de développer et d'améliorer constamment les produits que nous offrons aujourd'hui pour conserver notre part de marché et l'élargir.

La pression croissante des prix dans le secteur de la connectique impacte inévitablement les marges opérationnelles des fabricants, en particulier pour les familles de produits dits "de base". Le parapluie qui couvre ces produits de base s'étend pour s'adapter à une off re plus large.

« Le parapluie qui couvre les produits de base s'étend pour s'adapter à une off re plus large. »


Des ventilateurs intelligents pour des économies intelligentes

Une usine de taille moyenne est équipée de 50 boîtes de commande avec des fi ltres à air qui fonctionnent en permanence. Remplacer vos ventilateurs AC classiques peut vous faire économiser 6,5 MWh d'énergie par an. Vous amortirez les frais supplémentaires de ces ventilateurs en seulement 4 à 6 mois. ex : ventilateur axial compact

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PIED à COULISSE NUMÉRIQUE Pied à coulisse en acier inoxydable durci avec affichage numérique 1 mm

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JEU DE TOURNEVIS ESD 5 PIèCES Pour une utilisation sur les composants sensibles aux décharges électrostatiques

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KIT DE FIXATIONS EN LAITON Assortiment de vis à tête cylindrique fendue, rondelles et écrous en laiton dans un coffret en plastique

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AFFICHEUR GRAPHIQUE INTELLIGENT PANELPILOT Panneau de mesure « plug-and-play »

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L'avantage ArduinoLa réponse à la question « pourquoi Arduino ? » est simple : le coût, la communauté, la générativité [1] et l'écosystème. La

technologie Arduino est abordable et s'accompagne d'une communauté à la fois enthousiaste, inventive et étendue.

Alors que la plateforme et son approche en termes de licences peuvent être considérées comme génératrices en elles-mêmes, elles ont donné naissance à un écosystème

croissant de matériel et de logiciels dérivés et compatibles. Aucun accord de licence, de partenariat ou de confi dentialité

n'est nécessaire, tout est gratuit et la culture du partage prévaut.

Grâce à Arduino, Google peut exploiter une technologie libre de toute contrainte juridique, en bénéfi ciant d'un faible obstacle à l'entrée, ainsi que d'un vaste écosystème de matériel et de logiciels complémentaires.

Une adoption accéléréeAu moment de son lancement, le matériel ADK de Google coûtait environ 300 €, un prix élevé pour Arduino. Cependant, comme Google publiait tous les documents de conception matérielle sous licence libre, il n'a pas fallu attendre longtemps avant qu'un clone compatible apparaisse. Il a en fait suffi t d'un mois, le module « shield » Arduino adapté compris, et le prix s'approchait des 60 €. Au cours des mois suivants, et pendant ce qu'on pourrait appeler l'achèvement du cycle OSHW (Open Source Hardware), les créateurs de la plateforme Arduino ont à leur tour lancé leur propre ADK.

Il ne serait pas déraisonnable de penser que Google espérait justement cela, car les cartes clonées et dérivées sont également compatibles avec le micrologiciel de l'ADK et, par conséquent, avec Android. La prolifération des produits compatibles avec l'ADK aurait-elle été aussi rapide si la licence avait été plus stricte ? Probablement pas.

Une question d'informationsSoyons clairs sur une chose : Google n'est pas une entreprise de matériel informatique. Même si elle utilise une technologie de centre de données personnalisée pour offrir ses services et propose des dispositifs grand public de marque Google, les volumes de

matériel vendus sont relativement faibles et ne représentent qu'une part minuscule de son chiffre d'affaires global. Sa mission est d'« organiser les informations à l'échelle mondiale dans le but de les rendre accessibles et utiles à tous ». Pour y parvenir, elle doit faire tout son possible pour promouvoir l'utilisation de ses services et de ses données. Ainsi, le but de la plateforme Android n'est pas de générer des recettes en vendant du matériel, mais tout simplement d'élargir la portée des activités de services en ligne de Google. L'ADK renforce la proposition Android et ouvre la voie au système Android @ Home, qui confèrera à la plateforme des capacités domotiques.

Les périphériques et les plateformes de périphériques ne sont qu'un moyen de parvenir à une fi n : créer de la valeur en soutenant une stratégie de collecte, d'organisation et de distribution des informations.

Une opportunité à multiples facettesLes raisons qui ont poussé Google à utiliser Arduino pour créer son ADK sont claires. Il est toutefois important de reconnaître que l'opportunité OSHW n'est pas limitée aux kits de développement ou à un rôle accessoire pour les services en ligne.

Le phénomène F/OSS (Free/Open Source Software) a montré que les opportunités pouvaient avoir de multiples facettes et qu'elles n'étaient pas toujours évidentes. L'open source peut par exemple servir à créer un marché pour des services, promouvoir des normes basées sur la mise en œuvre ou offrir aux clients la possibilité d'innover. Il s'agit peut-être de la seule approche capable de réduire considérablement le coût associé à l'établissement d'une nouvelle plateforme technologique et à l'acquisition de parts de marché.

Avec l'arrivée des modèles économiques ouverts, il ne s'agit plus simplement de créer un produit, de le vendre à profi t et de protéger la propriété intellectuelle associée. Il est clair que ce modèle traditionnel fonctionne toujours, mais un nombre croissant d'options existe à présent et certaines peuvent aider à gagner une longueur d'avance sur ceux qui ont choisi une approche plus simple.

L'open source pour le consommateurGoogle n'est pas la première entreprise à reconnaître les possibilités offertes par la technologie OSHW aux consommateurs. Lancé en 2009, le projet de recherche Homesense avait pour objectif d'étudier la conception de maisons intelligentes.

Un véritable moteur pour le développement d'accessoires AndroidLe kit de développement d'accessoires ADK (Accessory Development Kit) de Google a été conçu pour faciliter le prototypage des accessoires USB destinés aux périphériques Android. Il sert de plateforme de développement pour les accessoires de faible puissance basés sur un microcontrôleur, ainsi que de mise en œuvre de référence pour le protocole utilisé dans les communications entre un accessoire et un périphérique Android.

Les deux éléments principaux de l'ADK sont le matériel de connexion USB au périphérique Android et le logiciel de prise en charge. Le matériel correspond à une carte Arduino Mega 2560 qui a été étendue pour inclure un contrôleur USB Hôte, ainsi qu'un module « shield » Arduino adapté. La connectivité USB Hôte est nécessaire, car la plupart des périphériques Android ne la prennent pas en charge. Le « shield » Arduino se branche sur la carte principale de l'ADK et fournit diverses entrées et sorties de base, dont un joystick, des LED, ainsi que des capteurs thermiques et optiques.

La communication entre le périphérique et la carte de l'ADK est possible grâce au protocole Android. Une bibliothèque associée et un pilote USB Hôte sont fournis pour l'ADK et s'intègrent tout simplement dans l'environnement de développement Arduino. La prise en charge dans Android est apparue avec la version 3.1 de la plateforme et a été « rétro-importée » jusqu'à la version 2.3.4. Le développement logiciel est quant à lui réparti entre l'application Android (par le biais de son kit de développement logiciel, créé à l'aide de l'IDE Eclipse, par exemple) et l'IDE Arduino pour le micrologiciel de la carte de l'ADK.

« Organiser les informations à l'échelle mondiale dans le but de les rendre accessibles et utiles à tous »La mission de Google

Il y a un an, si quelqu'un avait posé la question « pourquoi Google s'intéresserait-il à une

plateforme de microcontrôleur ? », personne n'aurait su quoi répondre. Pourtant, lors que la conférence Google I/O de mai 2011, la société a révélé son kit de développement d'accessoires Arduino pour Android. Pourquoi soutient-elle le développement de microcontrôleurs et pourquoi a-t-elle choisi Arduino ? Cet article étudie l'ADK de plus près, tout en examinant un concept plus étendu : le matériel open source.

De Andrew Back, co-fondateur de Solderpad

L'ADK de Google : pourquoi Google s'intéresserait-il à une plateforme de microcontrôleur ?

Op

en S

ourc

e

Plusieurs foyers sélectionnés à travers l'Europe ont reçu un kit contenant un manuel et des blocs de construction compatibles Arduino. Un expert technique local était également à leur disposition.

En 2008, Bug Labs a lancé le Bug System, un système open source modulaire permettant de fabriquer des gadgets high-tech. Sa base centrale, le Bugbase, était un petit ordinateur doté d'un processeur ARM fonctionnant sous Linux. Compatible avec la plateforme Java Open Services Gateway initiative (OSGi), ainsi que l'IDE Eclipse pour le développement logiciel, il était extensible grâce à toute une gamme de modules matériels.

Des entreprises telles qu'Accenture et Orange ont utilisé le Bug System pour le prototypage de technologies mobiles et, en septembre 2011, les sociétés Bug Labs et Ford ont annoncé conjointement qu'elles allaient développer et distribuer des outils permettant de « promouvoir l'innovation en matière de connectivité à l'intérieur des véhicules ». Basé sur le Bug System, l'OpenXC a pour objectif de créer, selon Ford, « une plateforme entièrement ouverte à la communauté des développeurs et capable d'intégrer rapidement les besoins des marchés locaux pour offrir des solutions à la fois innovantes et abordables ». L'idée consiste à transformer la voiture en station d'accueil pour un matériel et des logiciels « plug-and-play » interchangeables afi n de permettre un degré de personnalisation élevé pour les services et les fonctions de connectivité de véhicule.

ConclusionEn 2011, plusieurs sociétés ont misé sur l'OSHW (Google avec l'ADK, Facebook avec Open Compute, Ford avec le Bug System) et une chose est devenue claire : il ne s'agit plus d'un phénomène restreint. La pire des erreurs serait de considérer leurs initiatives comme de simples actes de générosité ou comme des paris très risqués de la part d'entreprises qui en ont les moyens.

Bien que l'OSHW offre de nets avantages pour la société, son histoire ne s'arrête pas là. Les entreprises ont reconnu d'importantes opportunités d'affaires dans ce que l'auteur et chercheur Doc Searls a nommé l'effet « à cause de », qu'il décrit comme « ce qui se produit lorsque vous faites plus d'argent à cause de quelque chose qu'avec quelque chose. » Il est important de penser au-delà de la notion d'offre gratuite et de considérer l'opportunité globale. Google a très vite compris cela (en commençant par son moteur de recherche en ligne) et sa stratégie s'est avérée payante.

Notes[1] « La générativité est la capacité d'un système à produire des

changements non anticipés par le biais de contributions non fi ltrées de la part de publics étendus et variés. » — J.Zittrain, The Future of The Internet and How to Stop It, p. 70.




POUR EN SAVOIR PLUS :www.rs-components.com/development-kits

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Nouveaux types de raccordementsPour remplir leur fonction, les connecteurs doivent être raccordés à des fi ls, des câbles ou implentés sur des circuits imprimés souvent coûteux et encombrants, pouvant

nécessiter une formation. De nombreux fabricants ont décidé de simplifi er cela. Développée tout spécialement pour les applications d'éclairage à LED, la gamme de

connecteurs autodénudants SSL de TE Connectivity utilise une technologie qui permet de percer la gaine isolante par simple pression, pour une installation facile et rapide. Ses contacts ont été conçus pour accepter des fi ls monobrins ou multibrins sans dénudage ni soudure préalable, tandis que les bords arrondis du boîtier minimisent les effets du connecteur sur la distribution de la lumière dans les applications à LED. Un autre type de raccordement sans outil est proposé par Phoenix Contact. Sa technologie « plug-and-play » Combicon utilise une méthode de raccordement de type cage à ressort. Son contact métallique

à ressort est capable de maintenir les fi ls monobrins ou multibrins sans nécessiter d'outil spécial. Le raccordement sur site est donc beaucoup plus facile et ne requiert aucun outil coûteux ni aucune formation poussée. La société utilise cette technologie dans plusieurs gammes de produits, dont ses blocs de jonction à monter sur rail DIN. Disponibles sur le marché depuis de nombreuses années, les contacts à pression ont évolué et permettent aujourd'hui des raccordements de haute fi abilité adaptés à une multitude d'applications. Ils font désormais partie des standards de base

des derniers connecteurs haut débit ATCA ou AdvancedTCA (Telecommunications Computing Architecture) de 2 mm destinés aux applications de télécommunications en rack, c'est-à-dire la version la plus évoluée du connecteur de fond de panier DIN41612. Les raccordements par pression se sont avérés très résistants et s'utilisent dans de nombreuses autres applications. Les connecteurs carte-à carte de PRECI-DIP font partie des nouvelles générations de raccordement. Grâce à leurs contacts à ressort, ces connecteurs résistent aux vibrations et conviennent parfaitement aux applications nécessitant une endurance mécanique élevée.

La miniaturisation et les connexions carte-à-carteFace à la miniaturisation des composants électroniques, les produits permettant une connexion carte-à-carte de type mezzanine sont devenus particulièrement intéressants. Les connecteurs de superposition de cartes SlimStacktm de Molex possèdent des contacts à lame résistants qui permettent de réduire considérablement la hauteur par rapport aux connexions à broches traditionnelles. Ceci en fait une solution idéale pour les boîtiers compacts des appareils portables grand public. L'épaisseur de ces connecteurs est très faible et la distance entre les cartes peut descendre jusqu'à 1,5 mm. Le connecteur Hirose DF23 offre des caractéristiques similaires et convient également aux environnements soumis à de fortes vibrations, comme les appareils portatifs à cartes multiples, en offrant également une distance de superposition de seulement 1,5 mm et un pas entre contacts extrêmement fi n de 0,5 mm.

Des composants à applications multiplesIl n'est pas rare, dans le secteur de l'industrie, que des technologies s'utilisent dans des applications pour lesquelles elles n'étaient pas prévues à l'origine. Ceci est également le cas pour les connecteurs. Les fabricants sont de plus en plus souvent amenés à développer des versions compactes de systèmes initialement conçus pour la défense. Le connecteur cylindriqueMighty Mouse série 80 de Glenair était parexemple destiné à des applications destinées à la défense et l’aérospatiale. Il a cependant été adopté dans des applications médicales, industrielles et géophysiques nécessitant des composants compacts et légers. Cette série offre quasiment les mêmes performances que les systèmes d'interconnexion standard MIL-DTL-38999, mais a permis de réduire le poids de 70 % et la taille globale de 50 %, tout en conservant une confi guration équivalente. Un autre exemple correspond à la série UTS de Souriau, la dernière version de la célèbre famille Trim Trio, avec des boîtiers moulés en plastique noir. Issue d'une génération de connecteurs antérieure, la série UTS se révèle très facile à utiliser. Elle conserve cependant la solidité et l’étanchéité recherchées dans les applications de robotique industrielle, de stations météorologiques, de gestion de la circulation, etc. Amphenol a également rejoint le marché avec Terrapin, une série miniature robuste de connecteurs push-pull circulaires. Initialement conçue pour les applications « montées par soudure », comme les radios et les systèmes GPS, Terrapin prend en charge le Gigabit Ethernet et s’utilise donc couramment dans les routeurs et les commutateurs LAN. Son indice d’étanchéité élevé en fait également une solution idéale pour les applications extérieurs, telles que la surveillance et la détection au sol.

Les fabricants proposent aussi des connecteursinitialement conçus pour le marché de l’automobile.Étanches, verrouillables et légers, ces connecteursen plastique continuent d’être proposés comme solution pour l’automobiles. Cependant, leurs contacts à sertir, leurs boîtiers robustes et leur étanchéité conviennent parfaitement aux

environnements diffi ciles, comme ceux de la surveillance à distance des eaux souterraines ou des bâtiments. Les principaux exemples de cette technologie à applications multiples incluent la série JWPF de JST, la famille SSC de TE Connectivity et la série DTM de Deutsch.

Transmission haut débitLe secteur des connecteurs haut débit a vu l'apparition de produits compatibles ATCA offrant des vitesses de transmission encore plus élevées. Il s'agit par exemple de la série ZipLinetm de FCI, qui offre une densité de signal accrue et des débits allant jusqu'à 12,5 Gbits/s pour des connexions carte-à-carte ou fond de panier. Harting a également développé le connecteur standard M12 (12 mm) pour permettre des vitesses de 10 Gbits/s et répondre aux besoins de transmission haut débit des systèmes de câblage de catégorie 6a, qui concernent principalement la mise en réseau de machines industrielles. Ce connecteur est conforme à la nouvelle norme PAS 61076-2-10x, qui défi nit une face d'accouplement uniforme pour les connecteurs M12 à 8 pôles. Enfi n, les connecteurs SFP Plus de FCI ont été conçus pour permettre une bande passante de 10 Gbits/s dans des applications Ethernet haut débit à protocole Fibre Channel.

LES INNOVATIONS EN CONNECTIQUE dont vous n'avez peut-être pas entendu parler

Contrairement aux derniers développements en matière

de semiconducteurs, les nouvelles technologies en termes de connectique font rarement la une des magazines industriels. Ceci ne traduit cependant pas un manque d'innovation. Cet article présente tous les développements récents concernant la conception et la production de connecteurs. Bien qu'elles existent depuis un certain temps, ces nouveautés n'ont peut-être pas reçu toute l'attention méritée.

Harting ATCA : 458-452

Connecteurs associés

Souriau UTS : 190-958

Phoenix à ressort à cage : 699-8679

Glenair Mighty Mouse : 713-2889

PRECI-DIP à ressort : 702-0301

Molex SlimStacktm : 668-9371

FCI Ziplinetm : 725-6213

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POUR EN SAVOIR

De Dave Pike, Ingénieur marketing


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utilisateurs peuvent y poster leurs commentaires et noter chaque kit. Les revues couvrent un large éventail de microcontrôleurs, microprocesseurs, kits de développement analogiques et de FPGA, régulièrement complétés par de nouveaux kits.

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« Je dois dire que j'ai été très impressionné. Les applications démontrent effi cacement la puissance du circuit et ce qui peut être accompli. »

« Si, comme moi, vous débutez avec cette carte, je vous recommande d'essayer le lien avec LabVIEW. C'est stupéfi ant, il permet de créer un VI (Instrument Virtuel) et d'interagir avec la carte en temps réel. »

De Pete Wood


« Le talent existe et les projets sont de très haut niveau. »

L'électronique peut être aussi divertissante !

“”Il est facile de penser que des puces électroniques reliées par

des fi ls de cuivre n'intéressent que les geeks. C'est vrai, qui a vraiment envie de savoir ce qu'est un courant de repos ou une capacitance ? Pourtant, l'électronique est une discipline amusante et ceci explique en grande partie pourquoi nous l'avons choisie. Partager son enthousiasme après avoir

téléchargé « Blinky » pour la première fois sur une carte Arduino n'est pas chose facile, mais nous devrions tous le faire.

J'ai beaucoup entendu parler du

manque de compétences techniques chez les jeunes et de leur manque d'intérêt pour l'ingénierie. Il s'agit malheureusement d'un phénomène réel et malgré le vif intérêt suscité par l'informatique, le monde du travail a du mal à recruter de nouveaux talents. J'ai toutefois eu la chance de voir que les enfants s'intéressaient beaucoup plus à l'électronique que vous pourriez le penser. J'ai animé des clubs d'électronique dans des écoles et, avec le directeur technique d'ebm-papst, je suis membre d’un jury dans une association locale d'ingénierie en milieu scolaire. Le talent existe et les projets sont de très haut niveau. Il faudrait donc peut-être que nous, les ingénieurs d'un certain âge, nous nous souvenions de nos

premières découvertes et recommencions à parler des bases de l'électronique et de toutes ces choses qui la rendent intéressante, comme le clignotement de LED et le déclenchement de sirènes à l'aide du circuit timer NE555. J'ai remarqué que les jeunes de maintenant trouvaient ces projets aussi passionnants que moi. Il y a seulement quelques semaines, une élève venue visiter ebm-papst pensait manquer de créativité, mais elle s'est mise à fabriquer des personnages avec de vieux composants pendant un cours de soudure. Nous avons besoin de méthodes d'apprentissage créatives et faciles pour former les jeunes techniciens et ingénieurs afi n de les attirer vers notre secteur.

Heureusement, beaucoup de gens font justement cela sans s'en rendre compte. Grâce à la prolifération de l'OSHW (Open Source Hardware), des ingénieurs et des amateurs éclairés ont commencé à concevoir et à lancer des cartes de développement et de prototypage simples à utiliser. Il n'a jamais été aussi facile de s'amuser avec des microcontrôleurs 32 bits ou de commencer à explorer l'univers complexe des FPGA à l'aide d'interfaces conviviales, comme les outils de programmation Arduino.

Ainsi, que vous soyez un simple débutant ou un ingénieur expérimenté, prenez le temps d'examiner ces nouveaux kits, téléchargez ce projet de LED clignotantes, souvenez-vous de ce qui vous plaît tant dans l'électronique et faites en sorte de vous amuser et de divertir les autres avec des applications simples.

MON AVISPAUL J CLARKE, MIET, INGÉNIEUR EN CONCEPTION ÉLECTRONIQUE, EBM-PAPST UK LTD, NOUS DIT :

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TE Connectivity est en mesure de proposer l'une des gammes les plus vastes et polyvalentes de connecteurs de ce type, en versions haute densité et densité standard. Les produits à montage sur carte sont disponibles dans plusieurs

encombrements et confi gurations pour les terminaisons à pression et avec soudure. Les câbles conviennent aux contacts à sertir, aux terminaisons avec soudure ou aux raccordements autodénudants et sont accompagnés d'un outillage d'application afi n de s'adapter à toutes les situations de production. Une gamme complète d'accessoires et de matériel complémentaires vient enrichir la famille Amplimite. Ainsi, vous avez la garantie de trouver la solution optimale pour votre application.

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etech n° 09 (fr)

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