Travail d'étude et de Recherche

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1 Travail d'étude et de Recherche Communication entre un système Android avec un système externe branché en USB Année Universitaire Master 1 SICLE Auteurs : - KHNISSI AMIR - SAOUDI Massinissa Responsable de formation: Erwan Fabiani Tél : Fax : Mail : Erwan.Fabiani@univ-brest.fr Responsable de TER : Ahcène Bounceur Département Informatique Université de Brest (UBO) 20 avenue Victor Le Gorgeu Mail : Ahcene.Bounceur@univ-brest.fr

2 Remerciements Nous souhaitons tout d'abord remercier le labo lab-sticc pour son accueil et sa bonne humeur. Notre responsable de TER, Ahcène Bounceur, pour son suivi attentif, régulier et son aide; pour son soutien permanent et les efforts importants afin de nous relire et nous permettre d obtenir toutes les informations dont nous avions besoin pour la rédaction de ce rapport, malgré sa lourde charge de travail actuelle Monsieur Bernard Pottier pour sa pédagogie, ses efforts d explications, ses corrections, et son aide. À tous les deux pour nous avoir laissés travailler dans le labo lab-sticc, pour leurs explications claires, précises, pour leur motivation, leur synergie, et pour nous avoir permis de passer quatre semaines de travail d étude et de recherche exceptionnel, intéressantes et formatrices. Enfin merci à vous pour le temps que vous allez accorder à notre ouvrage. Nous espérons que vous prendrez autant de plaisir à le lire que nous en avons eu durant ce TER. 2

3 Table des matières Remerciements 2 Table des figures 6 Introduction 6 Chapitre Présentation de lab-sticc Historique Projet scientifique 8 Chapitre Travail commun Présentation de la carte Mini projet A Application : jeu de lumières. 10 B Description. 11 C - Travail effectué. 12 Chapitre 3 14 Partie réalisée par : SAOUDI Massinissa Contexte générale Objectif Description de l'environnement de développement Aspect matériel.. 16 A - ARCHOS 80 G9. 16 B - Accu-Chek 16 C - Le câble MicroUSB Aspect logiciel 17 A - Langage et outils de programmation Outils de programmation Application réalisée Les étapes d implémentation de l application. 21 A - Le fichier manifest.xml. 22 B - Le fichier de ressources XML 23 C - Détection des périphériques USB.. 23 D - L'utilisation d'une intent filtre Développement des Activités Java 25 A - Obtention de l'autorisation de communiquer avec un périphérique USB 25 B - Communication avec le périphérique USB et accès aux fichiers.. 26 C - La lecture des fichiers Teste de l application 29 3

4 Chapitre 4 32 Partie réalisée par : KHNISSI Amir Contexte général 32 La carte Mega ADK "lecture USB " Les classes de périphériques Liaison entre Android et la carte Arduino Matériels utilisés A- Caractéristiques. 34 B - Câble de connexion Logiciel Processing A- Explication détaillés des boutons utilisés L'application effectuée Les étapes.. 36 A- Installation du SDK Android. 36 B- Processing avec le SDK Android 37 C- Configuration de la tablette. 38 D- Le logiciel Arduino. 38 E- Configuration des librairies.. 38 F- Programme Processing G- Développement coté arduino Communication entre un ordinateur et la carte Arduino Mega ADK en sans 47 fils L'antenne Xbee Configuration des deux antennes Xbee Coté Arduino Lecture des données via USB et l'envoi des données via Xbee Les connexions externes disponibles sur la carte d'hôte USB Coté ordinateur Lecture des données de l'accu-chek et l'envoi via XBEE 57 Chapitre 5 61 Travail commun Configuration Bluetooth coté ordinateur Configuration coté Tablette Développement de l'application Travail effectué 65 Diagramme de Gantt 67 Conclusion 68 Bibliographie 69 4

5 Table des figures Figure 1 : Vue de la carte Arduino Mega ADK Figure 2 : L'interface principale de Arduino.. 11 Figure 3 : Détails de l'interface principale de Arduino.. 11 Figure 4 : Rôles des buttons. 12 Figure 5 : Etat des Led suivant la détection de mouvement. 12 Figure 6 : Mode de fonctionnement des périphériques USB 14 Figure 7 : Tablette ARCHOS 80 G9 16 Figure 8 : Accu-Chek.. 16 Figure 9 : Câble MicroUSB. 17 Figure 10 : Logo Android 17 Figure 11 : installation de la version de l Android Figure 12 : L interface de l Android dans L éclipse.. 19 Figure 13 : Cycle de vie de l activité 20 Figure 14 : DDMS. 26 Figure 15 : Boite de dialogue de détection de l USB.. 29 Figure 16 : La fenêtre principale de l application. 30 Figure 17 : La liste des fichiers 30 Figure 18 : Affichage de fichier.csv.. 30 Figure 19 : Affichage de fichier avec un séparateur «-» 31 Figure 20 : Port USB de la carte Arduino. 32 Figure 21 : Puce FTDI. 33 Figure 22 : Tablette Arnova 7c G2 33 Figure 23 : Caractéristiques de la Tablette 34 Figure 24 : Câble de connexion USB.. 34 Figure 25 : Fenêtre principale de Processing.. 35 Figure 26 : Connexion de potentiomètre, la Led avec Arduino.. 36 Figure 27 : Android SDK.. 37 Figure 28 : Passage de l interface Java vers l interface processing.. 37 Figure 29 : Principe de communication entre Arduino et la Tablette. 38 Figure 30 : Protocole TCP Figure 31 : Changement de l écran lors de l appui.. 44 Figure 32 : Changement de la tailles des figures suivant le potentiomètre 45 Figure 33 : Niveau de lumière suivant le mouvement du doigt.. 46 Figure 34 : Schéma descriptif de la communication sans fil Radio.. 47 Figure 35 : L antenne XBEE utilisée Figure 36: Shield de connection XBEE avec l Arduino.. 48 Figure 37: Fenêtre principale de XCU Figure 38 : Configuration de l antenne XBEE 49 Figure 39 : La réception des données coté ordinateur

6 Introduction Dans le cadre de notre master 1 sicle, à l'université de Bretagne occidentale de Brest, il nous a fallu réaliser un travail d'étude et de recherche. Nous nous sommes donc tournés vers Monsieur Bounceur, dont le sujet de TER consistait à crée la communication entre un système Android avec un système externe branché en USB. Ce TER nous a permis d'effectuer différentes tâches dans le domaine informatique. Ainsi, nous avons effectués ce TER, du 13 mai au 14 juin 2013, au laboratoire labsticc, au sein du département informatique de l UBO. Cette mission répondait à nos attentes en nous apportant une approche concrète du monde de recherche, de l entreprise et des différents acteurs en interaction avec le système informatique. Ce TER fut, d une part l aboutissement de quatre années d études supérieures et d autre part une passerelle vers le master 2. Celui-ci nous a permis d obtenir une réelle expérience professionnelle et un aperçu de ce que peuvent être les missions confiées à un ingénieur informatique. 6

7 Chapitre 1 1. Présentation de lab-sticc 1.1 Historique Le Lab-STICC a été créé en janvier Il résulte de la fusion de quatre laboratoires : LEST (UMR CNRS 6165) TAMCIC (UMR CNRS 2872) LESTER (FRE CNRS 2734) SABRES (UBS EA 3371) Ces laboratoires impliqués dans la création du Lab-STICC collaboraient scientifiquement, le plus souvent dans le cadre de projets bilatéraux. La collaboration entre les équipes s est déjà traduite par un ensemble de réalisations importantes comme la plate-forme Palmyre, qui mobilisait des équipes du LEST, du LESTER et de TAMCIC autour de développement et d évaluation des systèmes de vidéo transmission à large bande sur supports radio-électriques. Par ailleurs les turbocodes nés au sein de TAMCIC, une des percées scientifiques majeures en traitement du signal ces dernières années, voient leur champ d application s étendre du codage conjoint source canal, vers les systèmes qui sollicitent l ensemble des composants de communication, de l émetteur jusqu au récepteur et au-delà, dans une approche «systèmes» totalement intégrée. Les besoins immenses suscités par le développement des produits et services nouveaux (réseaux ad hoc, informatique ambiante, video transmission à très large bande) font du défi scientifique autour de l évolution des turbocodes, un impératif évident de rassemblement des forces et de développement international. Dans ces conditions, un regroupement des compétences entre la conception de capteurs, celle des circuits et des systèmes de traitement numérique de l information, l algorithmique du codage devient un impératif majeur. Par ailleurs, la présence, sur les «cluster» brestois et morbihanais, d un potentiel de recherche sans équivalent en France sur la thématique du milieu maritime, met en évidence la nécessité de rendre disponibles les technologies de l information et de la communication pour l observation, l analyse et la conservation des milieux marins et sous-marins. 7

8 1.2 Projet scientifique Le projet scientifique du Lab-STICC peut se résumer dans le titre : «des capteurs à la connaissance : communiquer et décider» L organisation en trois pôles permet de décliner de façon concrète l objectif de mise en relation des personnes et des dispositifs de communication. Le pôle MOM développe sa recherche sur les matériaux, les capteurs et les antennes hyperfréquences. Le pôle CACS met en synergie son expertise multiple sur la conception de systèmes, l articulation algorithmique/architecture, les méthodes nouvelles liées à l optimisation de systèmes multicapteurs et enfin l usage de méthodes mathématiques avancées pour répondre aux contraintes de la «discrétisation». Le pôle CID assure la complémentarité des méthodes liées à la décision collaborative dans l exploitation de l information issue des systèmes de capteurs les plus variés. Ces pôles existent dans chacun des établissements impliqués dans le Lab-STICC (Université de Bretagne Occidentale, Université de Bretagne-Sud, Télécom Bretagne, ENSTA Bretagne et ENIB). Le cœur du dispositif de recherche est le Pôle CACS, flanqué du Pôle MOM (Capteurs) et du Pôle CID (Connaissance) Les télécommunications sont le principal domaine d application du Laboratoire, avec la Mer, l Environnement, la Défense et certaines activités spécifiques liées au domaine de la Santé (Ondes, Autonomie). 8

9 Chapitre Travail commun Présentation de la carte L'Arduino Mega ADK est une carte à microcontrôleur basé sur l'atmega2560. Cette carte dispose : - d'une interface hôte USB pour connecter à des périphériques (téléphones et Tablettes) basés sur Android, - de 54 broches numériques d'entrée / sortie (dont 15 peuvent être utilisées comme sorties PWM), - de 16 entrées analogiques, - de 4 UART (ports série matériels), - d un quartz 16Mhz, - d'une connexion USB, - un connecteur d'alimentation jack, - d'un connecteur ICSP - et un bouton de réinitialisation. Figure 1 : Vue de la carte Arduino Mega ADK 2560 La carte Arduino Mega ADK contient tout le nécessaire pour son fonctionnement et elle peut être alimenté à l aide d une connexion USB ou avec une alimentation externe (batterie). La source d'alimentation est sélectionnée automatiquement par la carte. 9

10 2.1.2 Mini projet Pour commencer notre travail d'étude et de recherche, nous avons effectués des jeux de teste sur la carte Arduino Mega ADK afin de mieux comprendre son fonctionnement. A - Application : jeu de lumières Pour travailler sur la carte Arduino Mega ADK, nous avons dû télécharger un logiciel dont le nom est "Arduino", ce dernier nous a permis de coder des programmes afin de les transverser sur la carte Arduino Mega Adk. Ci dessous l'interface principale de logiciel : Figure 2 : L'interface principale de l'arduino 10

11 B - Description Le logiciel Arduino a pour fonctions principales : - de pouvoir écrire et compiler des programmes pour la carte Arduino, - de se connecter avec la carte Arduino pour y transférer les programmes, - de communiquer avec la carte Arduino. Cet espace de développement intégré (EDI) dédié au langage Arduino et à la programmation des cartes Arduino comporte : - une BARRE DE MENUS comme pour tout logiciel une interface graphique, - une BARRE DE BOUTONS qui donne un accès direct aux fonctions essentielles du logiciel et fait toute sa simplicité d'utilisation, - un EDITEUR (à coloration syntaxique) pour écrire le code de programme, avec onglets de navigation, - une ZONE DE MESSAGES qui affiche indique l'état des actions en cours, - une CONSOLE TEXTE qui affiche les messages concernant le résultat de la compilation du programme Ci-dessous les détails de chaque zone dans l'interface de logiciel: Figure 3 : Détails de l'interface principale de l'arduino 11

12 Ci-dessous les détails concernant la tâche de chaque bouton : C - Travail effectué Figure 4 : Rôles des boutons Nous avons commencés par tester le fonctionnement de la carte par des jeux de teste sur des petites Led, qui sont des composants optoélectronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'ils sont parcourus par un courant électrique. L'idée est d'utilisé un capteur de mouvement qui donne l'action d'allumer les Led lorsque il capte un mouvement, dans le cas contraire, une Led rouge s'allume pour informer qu'il n'y a pas de mouvement. Détail branchement : - le Pin 7 est branché pour la lecture, - les deux Led sont branchées successivement sur LED 8 LEDB2 afin de les allumer en utilisant Pin Mode en OUTPUT. Si on détecte un mouvement, on met le pin branché à la Led à 1, sinon à zéro, dans le cas contraire une Led rouge s'allume inversement. Ci-dessous deux figures qui montrent la tâche réalisée: Figure 5 : Etat des Led suivant la détection du mouvement 12

13 Le programme qui réalise ce jeu de capteur : #define PIR 7 #define LED 8 #define LEDB 2 int val = 0; // état du capteur intpirstate = LOW; // précédent état du capteur void setup() { pinmode(pir, INPUT); pinmode(led, OUTPUT); pinmode(ledb, OUTPUT); Serial.begin(9600); } La partie déclaration Initiallisation des PIN voidloop() { Serial.println(digitalRead(PIR)); val = digitalread(pir); if(val == HIGH) // si on détecte un mouvement { digitalwrite(led, HIGH); digitalwrite(ledb, LOW); Boucle infini et déroulement de programme } else // si on ne détecte pas de mouvement { digitalwrite(led, LOW); digitalwrite(ledb, HIGH); } } Ce mini-projet nous a permis de maitriser les entrée et les sortie de la carte Arduino, ainsi que bien comprendre le langage va nous servir dans les prochaine parties. 13

14 Chapitre 3 Partie réalisée par : SAOUDI Massinissa 3.1 Contexte générale Le port USB (Universal Serial) comprend un hôte USB et un périphérique USB. L'hôte est le maître contrôle de la communication entre lui-même et les Périphériques USB connectés. Normalement, les périphériques Android sont considérés comme des dispositifs USB, qui peuvent se relier à des ordinateurs. La question qui se pose ici, est : "Est-ce que les périphériques Android peuvent devenir des hôtes USB?". Et cela est dû à l'augmentation de la demande des applications Android pour les téléphones et les tablettes qui utilisent des périphériques USB externes telles que les clés USB de stockage. USB Host USB Device Generic USB Divece Android-powered divece USB Host USB Device PC USB Android-powered divece Data Transfer USB Host power Figure 6 : Mode de fonctionnement des périphériques USB 14

15 3.2 Objectif L'objectif de cette partie du projet est d'étudier la façon de communiquer entre un système Android et un système externe branché en USB et particulièrement de développer une application mobile sous Android, permettant de lire des fichiers d'un lecteur de glycémie de type Accu-Chek, en utilisant une tablette ou un téléphone sous android. La principale fonctionnalité étant de récupérer des fichiers du type CSV et les consulter sur la tablette. Après la piqure du patient, l accu-chek calcule le taux de glycémie, ces données seront récupérées en utilisant une tablette connectée via un câble micro-usb ou en sans fils au lieu des saisir manuellement. 15

16 3.3 Description de l'environnement de développement Aspect matériel Pour la réalisation de projet, nous avons utilisé une tablette ARCHOS 80 G9, l'appareil de glycémie Accu-Chek et le câble MicroUSB de caractéristiques suivantes : A - ARCHOS 80 G9 port USB Bluetooth version du logiciel : (Android 4.0.4) Figure 7 : Tablette ARCHOS 80 G9 Nous avons configuré la tablette pour qu'il puisse accepter le débogage et l'installation d'application de l'environnement de développement. Les commandes à exécuter sont alors les suivantes: On clique sur menu puis on choisit paramètres, On choisit options pour les développeurs, On coche Débogage USB. B - Accu-Chek Est un appareil de mesure de glycémie il dispose un port USB qui lui permettra de communiquer avec un ordinateur ou en général un Host USB. Figure 8 : Accu-Chek 16

17 C - Le câble MicroUSB Ce câble est un adaptateur USB qui permet de transformer le connecteur micro USB de tablette vers un connecteur USB Host standard. Donc on peut connecter des périphériques tels que clé USB à notre tablette Aspect logiciel A - Langage et outils de programmation Android : Figure 9 : Câble MicroUSB Un des OS mobile les plus utilisés actuellement est Android. Android est un ensemble de logiciels comprenant non seulement le système d'exploitation mais aussi les middlewares et des applications clés. La société Android Inc a été fondée à Palo Alto en Californie aux Etats- Unis 2003.Plus tard Android Inc, a été rachetée par Google en Depuis, ce système d exploitation pour mobile basé sur le noyau Linux. Android offre une plate-forme ouverte proposant aux développeurs de développer des applications riches et innovantes. Ces applications sont développées en Java. Le fait d utiliser le langage Java pour la création d application permet aux développeurs de profiter de la librairie Android mise en place par Google mais aussi de toute la librairie Java standard et permet aussi la réutilisation des composants. De plus l interface des applications est construite à l aide d un fichier XML, ce qui permet d avoir un SDK qui propose une aide graphique pour la construction de celles ci. Figure 10 : Logo Android 17

18 La version utilisée : J'ai utilisé la version d Android par ce que lorsque notre appareil Android est en mode hôte USB, il agit comme un hôte USB, il alimente le bus, et énumère les périphériques USB connectés sachant que le mode hôte USB est pris en charge par Android 3.1 et supérieur Outils de programmation J'ai commencé par le téléchargement de SDK Android qui nous a fournit les bibliothèques d'api et les outils de développement nécessaires pour construire et tester l'applications Android. Pour télécharger le SDK Android, j'ai téléchargé le Bundle ADT de Linux 32-bit dans lien suivant : Il comprend les éléments essentiels SDK Android et une version de l'ide Eclipse avec haut-adt (Android Developer Tools) pour simplifier le développement de notre application Android. Le Bundle ADT comprend tout ce dont nous avons besoin pour commencer à développer notre application: Eclipse ADT et plug-in Android SDK Tools La dernière plate-forme Android Figure 11 : installation de la version de l Android 18

19 Après l installation de l environnement de travail consacré à la programmation pour Android. Celui-ci propose une édition d interface en graphique et permet d utiliser les librairies requises pour la conception d une application. Figure 12 : L interface de l Android dans L éclipse Android fonctionnant sur des appareils ayant de faibles ressources, il est nécessaire de mettre en place un mécanisme pour gérer les activités. Chacune d'entre elle a son propre cycle de vie, rythmé par des appels à des méthodes bien définies. La figure ci-après, représente ce cycle. 19

20 Activité démarrée oncreate( ) L utilisateur revient sur cette activité onstart( ) onrestart( ) onresume( ) L application est terminée L activité est en cours d exécution D autre application ont besoin de mémoire Une autre activité prend le focus onpause( ) L activité n est plus visible L activité Récupère le focus L activité Récupère le focus onstop( ) ondestroy( ) L activité est terminée Figure 13 : Cycle de vie de l activité 20

21 oncreate() : Cette méthode est exécutée quand l utilisateur clique sur l icône de l application pour une première fois, elle permet initialisé : - vue XML - des fichiers/données temporaires. onrestart() : Cette méthode est exécutée lorsque l activité est arrêtée via un stop() elle permet de redémarrer l activité (repasse en premier plan). onstart() : Cette méthode est exécutée après chaque oncreate() ou onrestart(), elle permet le chargement des données sauvegardées durant le dernier arrêt. onresume() : Cette méthode est exécutée après chaque onstart() ou à chaque passage en premier plan de l activité elle permet Initialisation de : - Connexion DB; - Mise à jour des données qui auraient pû être modifées entre temps (avant le onresume); onpause() : Cette méthode est exécutée avant chaque onstop() ou chaque fois que l utilisateur passe à une autre activité, ou bien lorsqu il demande un "finish()" sur cette activité, ou bien encore si le système à besoin de libérer de la mémoire; onstop() : Cette méthode est exécutée avant chaque mise en sommeil ou bien avant chaque ondestroy, elle permet de libérer les ressources; ondestroy() : Cette méthode est exécutée lors du kill / de l arrêt de l activité donc la méthode oncreate() devra à nouveau être exécuté pour obtenir à nouveau l activité, elle permet aussi de libérer les ressources. 3.4 Application réalisée Le tableau suivant décrit les API hôte USB dans le paquet android.hardware.usb. Classe UsbManager UsbDevice Description Vous permet d'énumérer et de communiquer avec les périphériques USB connectés. Représente un périphérique USB connecté et contient des méthodes pour accéder à ses informations d'identification. Tableau 1 : API hôte USB 21

22 Utilisation de ces classes lorsqu un USB Host communique avec un périphérique USB. En général, j ai utilisé un UsbManager pour récupérer le périphérique USB UsbDevice. Les Intents et les Intent Filters Les Intents permettent de communiquer entre les différentes activités, Ainsi une activité peut lancer une autre soit en passant un intent vide, soit en y passant des paramètres. Les Intent Filters jouent le rôle de filtre. Ils permettent de contrôler d'où provient l'intent afin de lancer ou non l'activité Les étapes d implémentation de l application L'application est composée de quatre parties : Le fichier manifest Le fichier de ressources XML dans le répertoire res/xml Les classes java qui héritent de la classe Activity dans le répertoire src. Les fichiers XML qui gère l interface graphique dans le répertoire res/layout A- Le fichier manifest.xml On y retrouve : le nom du package de l'application. tous les composants (Activities, BroadCast Receivers, les classes). les permissions nécessaires pour le bon fonctionnement de l'application. les informations contenant les versions de l'android API requis pour exécuter l'application. les librairies utilisées. Dans un premier temps, il faut ajouter des instructions dans le fichier manifest de l'application avant de travailler avec l hôte API USB comme suit : Pour que l'application puisse utiliser l API USB if faut inclure une <uses-feature> qui déclare que l'application utilise l API android.hardware.usb.host Et pour que l'application puisse détecter l USB il faut mettre le SDK minimum de la demande à l'api de niveaux 12 ou supérieurs. Et pour que l'application soit informée qu'un périphérique USB est connecté ou déconnecté, on a spécifie la balise <intent-filter> et la balise <meta-data> qui contient l instruction android.hardware.usb.action.usb_device_attached et on a met une intent dans notre activité principale qui correspond à cette instruction. La balise <meta-data> pointe vers un fichier de ressources XML externes qui déclare des informations d'identification sur l'appareil que nous voulons détecter. 22

23 B - Le fichier de ressources XML Dans le fichier de ressources XML, il faut déclarer la balise <usb-device> pour les périphériques USB que nous souhaitons filtrer. Ensuite il faut enregistrer ce fichier de ressources dans le répertoire res/xml/. Le nom du fichier de ressources est device_filtre.xml et il doit être le même que celui qui est spécifié dans la balise <meta-data>. C - Détection des périphériques USB Lorsque les utilisateurs de l'application connectent des périphériques USB à la tablette Android, l'application établi une communication avec le périphérique USB. Elle détecte automatiquement le périphérique USB connecté à l'aide d'une intent filtre lors de branchement de périphérique dans le port USB de la tablette. Ensuite elle demande à l'utilisateur l'autorisation de se connecter au périphérique USB. Elle énumère la liste des périphériques USB connectée. D - L'utilisation d'une intent filtre L utilisation d une intent filtre qui fait appelle a une intent android.hardware.usb.action.usb_device_attached nous permet de découvrir le périphérique USB en présentant une boîte de dialogue qui demande aux utilisateurs s ils veulent démarrer l'application. Si les utilisateurs acceptent, elle a automatiquement la permission d'accéder au périphérique USB jusqu'à ce que le périphérique USB soit débranché. 23

24 Le fichier Manifest.xml <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <manifest xmlns:android=" package="com.massi.usbhost" android:versioncode="1" android:versionname="1.0" > <uses-sdk android:minsdkversion="13" android:targetsdkversion="17" /> <uses-feature android:name="android.hardware.usb.host" /> <application android:allowbackup="true" > <activity android:name="com.massi.usbhost.accueil" > <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.main" /> <category android:name="android.intent.category.launcher" /> </intent-filter> </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.usbhostactivity"> <intent-filter> <action android:name="android.intent.action.usbhostactivity" /> <category android:name="android.intent.category.default" /> </intent-filter> <intent-filter> <action android:name="android.hardware.usb.action.usb_device_attached" /> </intent-filter> <meta-data android:name="android.hardware.usb.action.usb_device_attached" /> </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.menu" ></activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.text" > </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.dossier" > </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.pdf" > </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.image" > </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.gridactivity" > </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.otherfile" > </activity> <activity android:name="com.massi.usbhost.listerfichier" > </activity> </application> </manifest> 24

25 Le fichier device_filtre.xml <? xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <resources> <usb-device /> </resources> Développement des Activités Java Une fois l application est bien organisée avec le fichier manifest on a programmé une activité, qui nous permet d obtenir le UsbDevice qui représente le périphérique connecté à l'intent comme ceci: UsbDevice usbdevice = (UsbDevice) intent.getparcelableextra(usbmanager.extra_device); A- Obtention de l'autorisation de communiquer avec un périphérique USB Avant de communiquer avec le périphérique USB, l application doit avoir l'autorisation des utilisateurs. Pour obtenir explicitement l'autorisation, d'abord j ai créé un récepteur de radiodiffusion. Ce récepteur écoute l'intent qui obtient le signale diffusé par le périphérique en appelant requestpermission(). L'appel à requestpermission() affiche une boîte de dialogue à l'utilisateur demandant l'autorisation de se connecter à l'appareil. Le code suivant montre comment créer le récepteur de radiodiffusion: private final BroadcastReceiver musbreceiver = new BroadcastReceiver() public void onreceive(context context, Intent intent) { String action = intent.getaction(); UsbDevice usbdevice = (UsbDevice) intent.getparcelableextra(usbmanager.extra_device); String devicename = usbdevice.getdevicename(); synchronized (mdevices) { if (UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_ATTACHED.equals(action)) { if (usbdevice!= null) { mdevices.add(usbdevice); madapter.notifydatasetchanged(); } } else if (UsbManager.ACTION_USB_DEVICE_DETACHED.equals(action)) { if (usbdevice!= null) { mdevices.remove(usbdevice); madapter.notifydatasetchanged(); } } else if (ACTION_USB_PERMISSION.equals(action)) boolean permission = intent.getbooleanextra(usbmanager.extra_permission_granted,false); } } } }; 25

26 Pour enregistrer le récepteur de radiodiffusion, j ai ajouté dans la méthode oncreate() de l activité ce code: musbmanager = (UsbManager) getsystemservice(context.usb_service); mpermissionintent = PendingIntent.getBroadcast(this, 0, new Intent(ACTION_USB_PERMISSION), 0); IntentFilter filter = new IntentFilter(); filter.addaction(usbmanager.action_usb_device_attached); filter.addaction(usbmanager.action_usb_device_detached); filter.addaction(action_usb_permission); registerreceiver(musbreceiver, filter); B - Communication avec le périphérique USB et accès aux fichiers Pour trouver le chemin d accès aux fichiers j ai utilisé outil de débogage Android appelé le DDMS, qui fournit des services de transmission de port, de l'information de masse sur le périphérique. DDMS est intégré à Eclipse et il est également situé dans le répertoire outils du SDK. DDMS fonctionne avec l'émulateur et un appareil connecté. Si les deux sont connectés et en cours d'exécution simultanément, DDMS choisi par défaut l'émulateur. Dans Eclipse: Cliquez sur Fenêtre> Ouvrir la perspective> DDMS. Le chemin d accès est "/mnt/ext_storage" comme elle montre la figure suivante : Figure 14 : DDMS 26

27 Pour lister les fichiers qui se trouvent dans le périphérique USB j ai utilisé le code suivant : File storagedir = new File("mnt/storage"); final File[] listfiles = storagedir.listfiles(); C - La lecture des fichiers Dans l application j ai deux cas à gérer, le premier cas la connexion avec l appareil de glycémie Accu-Chek et le deuxième avec n importe quel autre périphérique USB : Le cas Accu-Chek : Rappelons que cet appareil contient des fichiers CSV sachant qu un fichier CSV est un fichier tableur, contenant des données sur chaque ligne séparés par un caractère de séparation (généralement un point-virgule). Numéro de série;date du transfert;heure du transfert;;;;;;; U ; ;23:42;;;;;;; Date;Heure;Résultat;Unité;Avertissement de température;hors de l'objectif glycémique;en général;avant repas;après repas;contrôle ;18:00;86;mg/dl; ; ; ;X; ; ; J ai utilisé les flots java qui me permettent de lire le fichier CSV ligne par ligne dans un tableau de chaine de caractère (String) en enlevant les points-virgules de chaque ligne voici le code : String thisline; BufferedReader in = null; try { in = new BufferedReader(new FileReader(("mnt/storage/fichier.csv)); } catch (FileNotFoundException e) { e.printstacktrace( ); } while ((thisline = in.readline())!= null) { String strar[ ] = thisline.split(";"); for(int j=0;j< strar.length; j++) strarenv[ taille ][ j ]=strar[ j ]; taille++; } 27

28 Le cas d autre périphérique : Pour lire n importe quel fichier tableur, contenant des données sur chaque ligne séparés par un caractère de séparation connu par l utilisateur, il suffit de remplacer le point-virgule par le séparateur entré par l utilisateur et de cette façon l'application peut lire n importe quel fichier. String thisline; BufferedReader in = null; try { in = new BufferedReader(new FileReader(("mnt/storage/fichier)); } catch (FileNotFoundException e) { e.printstacktrace( ); } while ((thisline = in.readline())!= null) { String strar[ ] = thisline.split(separateur); for(int j=0;j< strar.length; j++) strarenv[ taille ][ j ]=strar[ j ]; taille++; } J'ai aussi essayé de réaliser une application qui permet de lire n importe quel type fichier que se soit un PDF, image, vidéo, audio, jar, Word, Excel, PowerPoint, texte Le code de la méthode suivante montre la tâche effectuée : public void lecturefichier(string chemain_file) { File file = new File(chemain_file); if (file.exists()) { Uri path = Uri.fromFile(file); Log.e("path of the file",path.tostring()); Intent intent = new Intent(Intent.ACTION_VIEW); intent.setdataandtype(path, "text/plain" ); intent.setflags(intent.flag_activity_clear_top); try { startactivity(intent); } catch (ActivityNotFoundException e) { Toast.makeText(getApplicationContext(), "No Application Available to View PNG", Toast.LENGTH_SHORT).show(); } } } 28

29 La commande text/plain change selon le type de fichier, le tableau suivant montre chaque type de fichier avec la commande correspondante : Type de fichier ".avi" ".doc" ".gif" ".jar" ".pdf" ".txt" ".mp3" La commande "video/x-msvideo" "application/msword" "image/gif" "application/java-archive" "application/pdf" "text/plain" "audio/x-mpeg" 3.5 Teste de l application Tableau 2 : Liste des extensions L application Android, affiche une boite de dialogue pour autoriser la connexion avec le périphérique USB : Figure 15 : Boite de dialogue de détection de l USB On clique sur OK pour autoriser l accès. En suite elle offre un menu à son ouverture afin de choisir le type de périphérique à utiliser : 29

30 Figure 16 : La fenêtre principale de l application Quand on choisit Accu-Chek, on obtient l interface suivante les fichiers tableur de type CSV avec le séparateur point-virgule : Figure 17 : La liste des fichiers Quand on clique sur le fichier, il s ouvre dans un tableau dynamique selon la taille des données: Figure 18 : Affichage de fichier.csv Quand on choisi OtherDivece, on peut lire tous les fichiers tableur avec des différent séparateurs entrés par l utilisateur. 30

31 Lors de saisie de l utilisateur selon le choix, c'est-à-dire s il ne connait pas le fichier, il peut le choisir selon la liste en cliquant sur listefiles. Ce dessous un exemple de fichier texte avec un séparateur «-» --lundi-mardi-mercredi-jeudi-vendredi-semedi-dimenche Ce qui donne lors de saisir du séparateur «-» dans l application la figure ce dessous : Figure 19 : Affichage de fichier avec un séparateur «-» 31

32 Chapitre 4 Partie réalisée par : KHNISSI Amir 4.1 Contexte général La carte Mega ADK "lecture USB " Dans le cadre du sujet TER, il m'a fallut effectuer des recherches sur les caractéristiques de la carte Arduino Mega Adk précisément concernant le nouveau port USB. Figure 20 : Port USB de la carte Arduino Le but de cette tâche était de réussir la lecture des données stockées en mémoire d'une clé USB en utilisant le port usb de la carte Arduino, ensuite de transférer les données récupérées en sans-fil vers un ordinateur ou vers une tablette. Suite à mes recherches sur internet, j'ai constaté que la tâche de lecture est irréalisable actuellement, car il existe des périphériques spécifiques à la carte Arduino Les classes de périphériques Les classes de périphériques suivants sont actuellement supportés par la carte Arduino: -périphériques HID, tels que claviers, souris, joysticks, -les contrôleurs de jeu - Sony PS3, Nintendo Wii, Xbox360, -USB convertisseurs série - FTDI, PL-2303, ACM, ainsi que certains téléphones cellulaires et des récepteurs GPS, 32

33 -les téléphones Android, -appareil photo numérique - Canon EOS, Powershot, Nikon reflex numériques et P & S, ainsi que générique PTP ", Ces périphériques sont supportés par la carte Arduino Mega Adk car ils possèdent une puce FTDI qui permet la liaison avec la carte Arduino en utilisant la librairie USB_Host_shild. Figure 21 : Puce FTDI Une librairie est en cours de développement d'après le site de l'arduino qui permet la lecture des clés USB. J'ai voulu installer un Shield USB sur la carte Arduino pour effectuer la lecture de la clé USB mais je me suis rendu compte que le Shield USB fonctionne aussi avec les classes de périphériques ci dessus. Un travail m'a été affecté qui consiste à faire la liaison entre la carte Arduino Mega Mdk et une tablette puisque cette dernière fonctionne avec le port usb. 4.2 Liaison entre Android et la carte Arduino Matériels utilisés Tablette Arnova 7c G2 Figure 22 : Tablette Arnova 7c G2 33

34 A- Caractéristiques L ARNOVA 7c G2 possède un écran multipoints très réactif, le système d exploitation Android 2.3 Gingerbread. Elle possède un écran tactile de 7 pouces (environ 18 cm). Un processeur puissant se trouvant à l'intérieur d'une coque très fine de 14 mm et ne pèse que 490 grammes. B - Câble de connexion Figure 23 : Caractéristiques de la Tablette Ci-dessous le câble utilisé pour effectuer la liaison entre la tablette Arnova et la carte Arduino Mega adk. Figure 24 : Câble de connexion USB 34

35 4.2.2 Logiciel Processing Processing est un langage de programmation et un environnement de développement créé par Benjamin Fry et Casey Reas, deux artistes américains. Le logiciel fonctionne sur Macintosh, sous Windows, sous Linux mais aussi sous Android, car il est basé sur la plate-forme Java, il permet d'ailleurs de programmer directement en langage Java. Les programmes écrits sont appelés croquis. Ces croquis sont écrits dans l'éditeur de texte. Il dispose de fonctionnalités pour couper / coller et de rechercher un remplacement dans le texte. La console affiche les données de texte par des croquis de transformation, y compris les messages d'erreur achevé et la production de texte à partir des fonctions println() et print(). A- Explication détaillés des boutons utilisés Figure 25 : Fenêtre principale de Processing Voici le rôle de chaque bouton dans Processing : -le bouton "exécuter" : en mode Java, il compile le code et ouvre une nouvelle fenêtre d'affichage, -le bouton "arrêter" : termine une esquisse en cours d'exécution, -le bouton "nouveau" : créer une nouvelle esquisse (projet) dans la fenêtre courante, pour créer une nouvelle esquisse dans sa propre fenêtre et utiliser la commande Fichier Nouveau, -le bouton "ouvert" : fournit un menu avec des options pour ouvrir des fichiers à partir de l'ordinateur ou à partir de "menu", ou l'un des programmes dans le Sketchbook. L'ouverture d'un croquis à partir de la barre d'outils va remplacer l'esquisse dans la fenêtre courante. 35

36 Pour ouvrir un croquis dans une nouvelle fenêtre, utiliser la commande Fichier Ouvrir. Exporter : en mode Java, il exporte le croquis courant comme une application Java et le dossier contenant les fichiers. (L'exportation d'un sketch supprimera le contenu précédent du dossier d'exportation, à moins que cette option soit cochée dans les "Préférences") L'application effectuée J'ai choisi de réaliser une application qui fait varier une tension en utilisant un potentiomètre, j'ai crée un cercle vert sur l'écran de la tablette Arnova dont la taille variera en fonction. J'ai aussi crée diffèrent figures "cercles, carrés, rectangles" en les déplaçant vers la droite ou vers la gauche qui influeront sur la luminosité d'une Led placé entre le pin 11 et la masse. Pour cela j'ai pris un potentiomètre dont les deux extrémités seront reliées respectivement au +5V et à la masse, et la patte du milieu au pin A0. La Led sera placée entre le pin11 et la masse. Les étapes Figure 26 : Connexion du potentiomètre et de la Led avec Arduino A- Installation du SDK Android Le SDK Android fournit les bibliothèques d'api et les outils de développement nécessaires pour construire et tester les applications de débogage pour Android. J'ai commencé par télécharger le Bundle ADT pour démarrer rapidement le développement d'applications. Il comprend les éléments essentiels SDK Android pour simplifier le développement de l'application Android. Le Bundle ADT comprend : -Eclipse ADT + plug-in, -Android SDK Tool, -Android Platform-outils, -la dernière plate-forme Android, -la dernière image du système Android pour l'émulateur. Après le téléchargement j'ai crée un nouveau dossier facile d'accès, sans accents ni 36

37 caractères spéciaux ni espaces dans le nom. Allez dans le sous répertoire. /tools/ et lancez "android". J'ai ensuite sélectionner la version "Android 2.1 (API7)" ainsi que le dossier "Tools" et ses sous répertoires et lancer le téléchargement. B- Processing avec le SDK Android Figure 27 : Android SDK Pour effectuer les liaisons entre Processing et le SDK il faut changer l'interface de processing: - lancez Processing, -dans la fenêtre principale, en haut à gauche, cliquer sur "Java" et sélectionner "Android". Figure 28 : Passage de l interface Java vers l interface processing 37

38 Une foi cette étape effectuée, une fenêtre apparaitra pour spécifier le chemin du SDK, dans mon cas, c'est la suivante : (/Users/amirkhnissi/Desktop/adt-bundle-mac-) C- Configuration de la tablette Pour réussir la communication entre l'ordinateur et la tablette lors du transfert de l'application il faut aller dans les paramètres de la tablette Android -> Applications -> Développement et cocher "Débogage USB". D- Le logiciel Arduino Le logiciel Arduino permet de coder et transmettre le programme dans la carte Mega ADK. Pour effectuer la liaison entre l'arduino et la tablette Android, il m'a fallut rajouter des librairie tel que USB_Host_shield qui s'occupe de la liaison USB de la carte Arduino Mega ADK, ainsi que la librairie Android Accessory pour connecter le matériel hôte USB spécialement conçu pour les appareils Android. Cela permet aux appareils Android qui ne peuvent pas agir comme un hôte USB de toujours interagir avec du matériel USB. Quand un appareil Android est en mode accessoire USB, l'accessoire joint Android USB agit comme hôte, fournit de l'énergie au bus USB, et énumère les périphériques connectés. E- Configuration des librairies Suite à mes recherches sur internet concernant la version du logiciel Arduino, il ma fallut faire des modification pour réussir à utiliser les librairies d'arduino: Pour les versions de l'ide Arduino supérieures ou égales à la 1.0, il faut aller dans le dossier./sketchbook/libraries et dans les fichiers suivants, remplacer #include "wiring.h" par #include "Arduino.h" : - Adb.h, - max3421e.cpp, - usb.cpp. F- Programme Processing Pour effectuer la communication entre l Arduino et la tablette Android, j'ai utilisé le protocole TCP. Figure 29 : Principe de communication entre Arduino et la Tablette 38

39 Protocole TCP Ci dessous le principe de la communication TCP: Figure 30 : Protocole TCP Dans Processing, nous avons besoin de deux fichiers, un fichier lib.pde où nous codons les classes utilisés concernant la communication TCP (client-serveur) et un fichier.pde qui s'occupe de faire appel à ces fonctions. Explication du fichier lib.pde Ci dessous une Classe de base pour la mise en œuvre d'un ServerListener. Étendre cette classe pour capturer un sous-ensemble des événements de serveur. 39

40 Ci-dessous la classe Client utilisé pour communiquer avec le serveur, cette dernière implémente la fonction startcommunicationthread() qui permet la création d'un nouveau thread, puis vérifier la liaison avec le serveur qui permettra d'envoyer des stream. Ci-dessous la classe de startcommunicationthread : 40

41 Si la communication n'est pas réussie, on referme la socket qui lèvera une IOException dans le fil de listneur 41

42 Coté serveur :Le serveur se met à l'écoute sur le port 4567, si la communication avec le client est réussie, la transfert commence. 42

43 Ci-dessous la condition de démarrage après la liaison avec le client dans la fonction start() qui enlève une exception dans le cas contraire. Une fois le serveur connecté avec le client, deux fonctions sont utilisées, la fonction send et la fontion receive : Explication du fichier testa.pde Dans ce fichier j'ai codé l'interface graphique de l'application Android ainsi le fonctionnement avec la carte Arduino en utilisant les conditions de connexion du serveurclient créer précédemment. 43

44 Dans cette partie, la tablette Arnova est connectée avec l'arduino. L'Arduino est connecté à une Led dont l'intensité de lumière varie en fonction de l'emplacement du doigt de l'utilisateur sur l'écran de la tablette. L'arduino est connecté à un potentiomètre qui changera la taille des figures dans la tablette. Si on appui sur l'écran la tablette nous avons : Ce qui donne : Figure 31 : Changement de l écran lors de l appui 44

45 Le mouvement du doigt sur la tablette changera l'intensité de la Led, l'idée utilisé est de récupérer l'emplacement du doigt sur l'axe des abscisse de la tablette et envoyé cette valeur à la carte Arduino pour agir sur la lumière de la Led, cela est réalisé de la manière suivante : Et si il n'y a pas un appui sur l'écran de la tablette, un cercle vert et un carré bleu au centre de la tablette entouré par des autre figures s'affichent. La taille de cercle et de triangle vari selon le changement de potentiomètre. et ceci est réalisé de cette manière : Ci dessous des images qui montre la taille des figures selon la valeur du potentiomètre, et l'intensité de la Led suivant la position du doigt: Figure 32 : Changement de la taille des figures suivant le potentiomètre 45

46 Figure 33 : Niveau de lumière suivant le mouvement du doigt Dans la photo à gauche la lumière de la Led est plus forte que celle de droite. G- Développement coté Arduino Dans le programme Arduino, j'ai crée une fonction qui s'occupe de la liaison avec l'android, cette dernière se charge de récupérer la valeur envoyer par la tablette lors de l'appui de l'utilisateur sur l écran. On n'écris la valeur reçu sur la pin 11 où la Led est branché dans l'arduino Comme il est détaillé au début du rapport, nous avons deux partie dans le code Arduino une partie void setup et une partie void loop(). Dans la première partie void setup, le pin 11 est celui qui s occupe de l allumage de la Led qui est configuré en OUTPUT. Puis on initialise le ADB subsystem avec ADB::init(), ensuite c'est l'ouverture d'un flux adb à la tablette avec une Reconnexion automatique, ceci est fait de cette manière: 46

47 connection = ADB::addConnection("tcp:4567", true, adbeventhandler); Dans la boucle void loop(), je récupère la valeur de potentiomètre avec uint16_t data = analogread(a0) dont cette dernière interviendra sur la taille des figures dans la tablette, cette tâche est effectuée de cette maniere: connection->write(2, (uint8_t*)&data); lasttime = millis(); // Poll the ADB subsystem."regarde si l'état interrogé est atteint ou non. ADB::poll(); 4.3 Communication entre un ordinateur et la carte Arduino Mega ADK en sans fils Il m'a été demandé dans le TER de tester la communication entre un Arduino et un ordinateur en sans fil, cette tâche a été réalisée avec succès. Pour ce faire j'ai utilisé une technologie que je n'avait jamais utilisé auparavant qui est la communication Radio. Ci dessous une figure qui explique la communication entre l'ordinateur et l'arduino L'antenne Xbee Figure 34 : Schéma descriptif de la communication sans fil Radio Les modulesxbee se présentent sous la forme d un circuit miniature muni sur le dessous de 2 connecteurs le rendant facilement intégrable dans le développement. Le circuit est équipé de sa propre antenne chip ou filaire ou dispose d une sortie antenne sur 47

48 connecteur pour les applications nécessitant le déport de l antenne. Les modules Xbee fabriqués par Maxtream permettent de mettre en place rapidement une liaison radio 2.4Ghz de qualité avec un nombre de composants annexes très réduits. Ces modules peuvent être mis à jour par téléchargement de nouveau firmware sur le site du constructeur et leur configuration est des plus aisées (commandes de type AT)."source : Configuration des deux antennes Xbee Pour réussir à communiquer les deux antennes, j'ai constaté sur le site d'xbee qu'il faut configurer les deux antennes de la même manière. Il existe un logiciel qui permet de réaliser cette tâche <XCTU> Ce logiciel est installable sur Mac,windows et linux. L'antenne Xbee connecté à l'ordinateur avec le cable usb en utilisant un adaptateur XBEE: Figure 35 : L antenne XBEE utilisée Et l'antenne Xbee est connecté à l arduino avec le shield ci-dessous: Figure 36: Shield de connection XBEE avec l Arduino 48

49 Dans la fenêtre principale du logiciel XCTU, nous remarquons la détection automatique de l'antenne Xbee sur le port (COM4). Figure 37 : fenêtre principale de XCU Pour configurer les deux antennes, il faut se déplacer dans l onglet Modem configuration puis appuyer sur le bouton read, ce qui donne la fenêtre suivante: Figure 38 : Configuration de l antenne XBEE 49

50 Le XCTU affiche des informations sur l antenne Xbee tel que le nom de modem, la fonction utilisé et sa version, ainsi d'autre fonctionnalité dans les partie Networking,addressing et security. La configuration utilisé sur les deux antennes Xbee: J'ai choisi le modem XBP24-DM avec DIGIMESH 2.4 de version 8061 comme indiqué ci dessous : j'ai aussi choisi de travailler avec un channel D J'ai choisi de mettre 1234 comme un code simple sur Model VID : et de placer la lettre A dans Mac Retries Tous ces étapes sont des configuration standard capables de faire la liaisons entre deux antennes Xbee sur la même canal Coté Arduino Le but de cette partie est de réussir à envoyer des données de l'arduino Mega ADK vers l'ordinateur. Pour ce faire, j'ai crée une chaine de caractères qui est la suivante :amir-khnissi-master-1- sicle

51 L'idée est d'envoyer caractère par caractère à lxbee de l'ordinateur pour chaque incrémentation de compteur. Pour ce faire dans la partie déclaration, on initialise le compteur à 0, puis on stocke les caractères utilisées dans chan[150] de cette manière : int i=0 ; char chan[150] = {'a', 'm', 'i', 'r','-', 'k', 'h', 'n','i', 's', 's', 'i','-', 't', 'e', 'r', '-', 'm', 'a', 's', 't', 'e', 'r', '1', '-', 's', 'i', 'c', 'l', 'e', '-', '2', '0', '1', '2', '-', '2', '0', '1', '3'}. Ensuite on initialise le serial communication à 9600 bits per second: void setup() { Serial.begin(9600); } Dans la boucle void loop j'envoi caractère par caractère en utilisant le port serie: void loop() { Serial.println(chan[i]); i = i+1; delay(1000); } Pour tester la bonne réception du coté de l'ordinateur, il suffit d'ouvrir le terminal de XCTU pour vérifier la bonne réception ce qui nous donne : Figure 39 : La réception des données coté ordinateur Après la bonne réception des chaines de caractères, on peut rediriger la sortie vers un fichier texte. 51

52 4.4 Lecture des donnée via usb et l'envoi des données via Xbee Après la réalisation des tâches précédentes, je suis revenu à la première partie de mon travail afin de chercher encore une fois la solution sur la lecture des données d'une clé usb et envoyer ces derniers via Xbee. L'idée au début était irréalisable car les librairie de l'arduino Mega ADK qui s occupent de la conversion de port usb vers serie ne sont pas encore disponible. Suite à une recherche sur internet, j'ai pu trouvé une carte qui permet la réalisation de cette tâche. Cette carte possède un micro-controleur programmé qui permet d'utiliser la liaison serie avec la clé USB. Cette carte est disponible sur le site Figure 40 : Carte d hôte USB L'hôte USB est basé sur le microcontrôleur Microchip 24FJ64GB002 qui contient un contrôleur hôte intégré. Cela permet à la carte d'interfacer avec et de contrôler n'importe quel périphérique USB esclave - lecteurs flash, claviers, appareils photo numériques, dongles Bluetooth, et bien plus encore. Le microcontrôleur embarqué dispose d'un bootloader et est facilement reconfigurable Les connexions externes disponibles sur la carte d'hôte USB 5V power in 0V TX out RX in Nous remarquons ici que nous avons les liaisons RX et TX qui permettent la liaison avec la carte Arduino Mega ADK. 52

53 Ci-dessous les commandes qui permettent de réaliser plusieurs tâches sur la clé USB: COMMAND WRITE <file> APPEND <file> TYPE <file> READ <file> [LINENO] COPY <file1> <file2> DEL <file> REN <file1> <file2> SIZE <file> [BYTE LINE] Descriptions Create [file] from input. Type input (or send from microcontroller). Terminate data entry with Control-Z Append input to end of existing file. Type input (or send from microcontroller). Terminate data entry with Control-Z Print contents of file, current dir only Print a single line of file, current dir only. Useful for reading a configuration file. Copy [file1] to [file2] Delete file, current dir only Rename [file1] to [file2] Return size of [file] in bytes or number of lines. The number of lines is useful when reading a configuration file. DIR <name> CD <name> MD <name> RD <name> Display directory Change directory Make directory Remove directory DATE [yyyy-mm-dd] TIME [hh:mm:ss] BAUD <value> Display or set the date Display or set the time (24 hr format) Set Serial Port Baud Rate [ ] HELP or? WHO Display help Display the VID and PID of the attached device. This is useful if you only want to read/write to a specific flash drive. Les étapes : Après avoir étudié le fonctionnement de cette carte, j'ai demandé à mon responsable Monsieur Bounceur de commander cette carte. Une fois la carte reçu, j'ai effectué une soudure sur la partie de connectivité afin de faciliter la connexion avec cette dernière: Figure 41 : Carte d hôte USB après la soudure 53

54 Ci-dessous un diagramme qui explique la liaison effectuée entre la carte Arduino MEGA ADK, l'antenne XBEE, et la carte d'hôte USB. La liaison RX TX permet la transmission des données entre la carte d'hôte USB et l'antenne xbee. La carte d'hôte USB est alimenté grâce à la carte Arduino Mega ADK avec une tension de 5 volt. L'antenne XBEE est alimentée avec à la carte Arduino Mega ADK. La carte Arduino Mega ADK est alimentée avec une tension de 9 volt. Les deux antennes XBEE sont connectées en utilisant la configuration radio utilisée précédemment Coté ordinateur Après avoir connecté la clé USB avec la carte hôte USB et vérifier la bonne liaison entre les deux antennes XBEE, j'ai commencé à coder un programme en langage c qui déclanche la lecture des données qui sont stocké en mémoire de la clé USB. 54

55 afin d'effectuer cette tâche la présence de ces librairies est obligatoire : #include <stdio.h> // fprintf() #include <unistd.h> // read() and write() #include <stdlib.h> // exit() #include <fcntl.h> // open() #include <errno.h> // perror() #include <termios.h> /* Terminal control library (POSIX) */ #include <string.h> #define UART_SPEED B9600 // définir la vitesse // Le but dans cette partie est de lire un fichier.csv. Pour commencer, j'ai listé les dossiers, choisi un fichier texte et ensuite compté le nombre de ligne et afficher ligne par ligne. 55

56 Dans le main, j'ai traité l'ouverture de port série en lançant le programme qui prend en argument le port serie utilisé dont le XBEE est connecté, ce qui déclenche la commande read vers la carte d'hôte USB et renvoi le contenu de chaque ligne jusqu'a la fin du fichier. 56

57 Voici ci dessous l'affichage en lançant le programme le contenu du fichier.txt crée: 4.5 Lecture des donnée de l'accu-chek et l'envoi via XBEE L'Accu-chek est un appareil de mesure de Glycemie, il dispose d'un port USB qui permet de récupérer les données stocker dans sa mémoire. Une tâche m'a été affecté après la lecture des données d'une clé USB, qui est de réussir à lire le contenu de la Accu-chek. J'ai donc utilisé la même méthode pour communiquer entre l'accu-chek, la carte d'hôte USB, les deux Xbee et l'arduino. L'Accu-chek possède un fichier.csv stocker dans sa mémoire. J'ai donc crée un programme qui se connecte à l'accu-chek se place dans le répertoire où existe le fichier.csv puis l'affiche. 57

58 Ci-dessous la fonction lire_ligne Pour accéder au dossier dont le fichier.csv est placé, j'ai crée une fonction qui permet de réaliser cette tâche : utiliser la commande cd 58

59 Afin d'obtenir le contenu de tout le fichier.csv, j'ai crée une fonction size qui calcule le nombre de ligne dans un fichier donné en utilisant la commande size, ci dessous le code effectué dans la fonction : 59

60 Le main utilisé dans cette partie comporte le même principe que celui de lecture de donné de clé USB, juste en rajoutant l'appel à la fonction qui permet d'accéder au dossier et de compter la taille de fichier sélectionné. Au lancement du programme, nous avons le contenu du fichier.csv : Nous pouvons redirigé les donnée récupérées vers un fichier texte. 60

61 Chapitre 5 Travail commun 2 Après la réussite de chacune des parties précédentes : La lecture des données d'une clé USB ou de l'appareil Accu-Chek, des fichiers.csv en utilisant la tablette, ainsi que la lecture sans-fils des donnée via le Radio, tout ce travail nous a permis de réaliser un second travail commun, qui est la lecture des données d'une Clé USB à partir de la tablette Android sans-fil. Ci dessous un chemin explicatif: 61

62 5.1 Configuration Bluetooth coté ordinateur Pour réussir la connexion Bluetooth entre la tablette Android et le l'antenne Bluetooth connecté à la carte hôte USB, il a fallut récupérer l'adresse mac de l antenne Bluetooth, ainsi son UUID. Pour se faire, nous avons installé l'hyper terminal Minicom sous linux, qui nous a permis de récupérer des informations importantes sur l'antenne Bluetooth, dont nous aurons besoin dans la partie de codage. Ci dessous la fenêtre principale de Minicom: Après avoir choisie l onglet Configuration du port série, nous passerons à la fenêtre cidessous: 62

63 Tous d'abord, nous avons commencés par configurer le port serie suivant: /dev/ttyusb0. Ensuite mettre le débit à 38400, et changer le contrôle de flux matériel et logiciel à "non". Après ces configurations, il faut le sauvegarder pour pouvoir le réutiliser prochainement. Suite à ces configurations, nous pouvons nous connecter à l antenne Bluetooth afin d envoyer des commandes pour récupérer son adresse Mac. La commande utilisé est AT+ADDR et aussi placer le bouton de l antenne Bluetooth dans le mode AT, ce qui donne : 63

64 5.2 Configuration coté Tablette Après la recherche via la tablette, il faut associé l'antenne Bluetooth afin de l'utiliser facilement avec l'application qui sera programmée. Ci-dessous la découverte de l antenne et la configuration de cette dernière avec la tablette. 5.3 Développement de l'application La plate-forme Android inclut le support de la pile réseau Bluetooth, qui permet à un périphérique sans fil d'échanger des données avec d'autres appareils Bluetooth. Le cadre de l'application permet d'accéder à la fonctionnalité Bluetooth à travers le Bluetooth API Android. Utilisation de l'api Bluetooth, une application Android peut effectuer les opérations suivantes: - Numérisation d'autres périphériques Bluetooth, - Interroger l'adaptateur Bluetooth local pour des appareils Bluetooth, - Transférer des données vers et à partir d'autres appareils, - Gérer plusieurs connexions Les bases A- BluetoothAdapter Représente l'adaptateur Bluetooth locale (radio Bluetooth). Le BluetoothAdapter est le point d'entrée pour toutes les interactions Bluetooth. Avec cela, nous pouvons découvrir d'autres appareils Bluetooth, interroger une liste de dispositifs, instancier un BluetoothDevice en utilisant une adresse MAC connue, et de créer un BluetoothServerSocket pour écouter les communications provenant d'autres appareils. 64

65 B - BluetoothDevice Représente un périphérique Bluetooth distant. Utiliser cette option pour demander une connexion avec un périphérique distant à travers un BluetoothSocket ou demander des informations sur l'appareil telles que son nom, son adresse, la classe et l'état de liaison. 5.4 Travail effectué En utilisant les BluetoothAdapter, nous avons cherchés les périphériques Bluetooth distants. La découverte de périphérique est une procédure de balayage qui parcourt la région pour les appareils compatibles Bluetooth et ensuite demander des informations sur chacun d'eux. Toutefois, un périphérique Bluetooth dans la zone locale répond à une requête de découverte que si elle est actuellement activée pour être détectable. Une fois la connexion établie avec un dispositif à distance pour la première fois, une demande d'appariement est automatiquement présenté. Lorsqu'un périphérique est jumelé, l'information de base sur ce dispositif est sauvegardé et peut être lu en utilisant les API Bluetooth. Les codes suivants décrivent comment trouver des dispositifs qui ont été appariés en utilisant la détection des périphériques. // L'adresse MAC et l'uuid de la brique en question // A modifier selon la brique utilisée // Adresse mac = AA:BB:CC:DD:EE:FF // UUID = AABBCCDDEEFF String mac_adr ="07:12:04:18:51:58"; String uuidstr = " F9B34FB" ; //bleutooth Android this.uuid = UUID.fromString(uuidStr) ; // Récupérer le bluetooth (adaptateur) adaptateur = BluetoothAdapter.getDefaultAdapter(); 65

66 public void connexion() { afficher("connexion... "); OutputStream outtmp = null ; } // L'adaptateur permet de récupérer le Bluetooth Bee par son adresse mac serveur = adaptateur.getremotedevice(mac_adr); try { // le socket peut étre réupérée à l'aide du port uuid socket = serveur.createrfcommsockettoservicerecord(uuid); // connecter le socket socket.connect(); } catch (IOException e) } // A ce niveau là, la connexion est établie, on affiche un commande afficher("connexion établie... "); // Et on récupére le stream pour envoyer des commandes au Bluetooth Bee try { outtmp = socket.getoutputstream() ; } catch (IOException e) { e.printstacktrace(); } outstream = outtmp ; En cliquant sur le bouton connecté, l'application se charge de se connecté à l appareil, et le bouton connecté devient vert, ci dessous la figure qui explique ce passage. Nous sommes arrivés à ce niveau de développement, malheureusement, nous n'avons pas pu finir la phase de lecture des fichiers via Bluetooth, nous avons préparés le contexte de lecture qui consiste à utiliser les commandes de la carte hôte USB, afin d'envoyer ces commandes via le port série. 66

67 Diagramme de Gantt Ci-dessous notre plan du travail durant les quatre semaines de TER. 67