Switch USB avec un relais

[yop21]

Bonjour,

Pour une application avec mon Raspberry Pi je cherche à commuter différents périphérique USB à mon Raspberry Pi. Pour cela j'utilise 2 relais qui une fois switch une clé USB sur le port USB du raspberry Pi et une fois switch cette clé sur une autre périphérique.

Le problème c'est que certaine fois le port USB du Pi plante. Je pense que cela est du à l'ouverture et à la fermeture du relais qui produit des saut de tension ou de courant que le port USB du Pi n'aime pas tellement.

Ma question est comment améliorer cela? Pour l'instant j'ai juste relié les 4 pins de l'USB du Pi à 2 relais (chaque relais à 2 connexions).


J'espère avoir bien d'écrit mon problème et attends vos réponses avec impatience
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[Yoruk]

Salut,

Si tu nous montrais un schéma ? Oui effectivement ça peut venir des commutations...

Je ne connais pas ton application, mais un simple hub usb ne peut-il pas convenir ?

Si tu as vraiment besoin de switcher, déjà je laisserai le 5v et la masse connectés en permanence sur les 2 périphériques, et je mettrai 2 relais, avec une tempo entre les 2 histoire de rendre le truc plus tolérant. Encore une fois, tout dépend de l'application exacte, mais penses tu à désactiver le périphérique concerné avant éjection ? Tu es sans doute sous linux, mais si jamais la connection entre la carte et la clé est interrompue brutalement lors d'un transfert de données, (et ajout d'un tout autre périphérique), c'est source d'ennuis...

Dans tout les cas, mélanger relais et connections usb, je trouve ça étrange...

[minioim]

question bète comme ça... ton circuit est protégé par une diode de roue libre sur le relais?

[Yoruk]

Effectivement, QUI pilote le relais ?

+1 pour la diode. J'espère qu'un petit transistor alimente ledit relais, et non pas cash une sortie de la rasp...

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Bonjour

Le pilotage correct des relais doit être vérifié, en effet. Mais ce n'est pas le seul point.


La commutation d'appareils USB par relais exige qu'on procède en deux temps. Pour la connexion du périphérique au port, il faut d'abord connecter les deux fils d'alimentation (VBUS et GND), puis connecter les deux fils de données (D+ et D–). Pour la déconnexion, il faut faire l'inverse, c'est-à-dire d'abord déconnecter les fils de données, puis déconnecter les fils d'alimentation. On assure ainsi que le bus de données n'est pas forcé d'assurer, même brièvement, l'alimentation du périphérique.

La longueur de contacts dans les prises USB est d'ailleurs conçue de sorte que cet ordre soit respecté :




Par ailleurs, l'alimentation 5V du Raspberry Pi est réputée pour être plutôt faiblarde, rendant la carte sensible à la sur-consommation des périphériques et autres circuits rajoutés. Les appels de courant notables peuvent ainsi facilement provoquer son plantage.

[yop21]

Je vais essayer d'être un peu plus clair sur mon application.

Le but c'est d'aller récupérer un fichier sur un automate pour l'envoyer ensuite sur un serveur web.

Tout d'abord l'automate ne peut déposer le fichier que sur une clé USB. Il commence le transfert lorsqu'il détecte un clé USB. C'est pour cela que j'utilise les relais, c'est pour simuler la connexion avec la clé USB.

1. Switch la clé USB vers l'automate
2. L'automate transfert le fichier sur la clé usb
3. Switch la clé USB vers le raspberry pour récupérer le fichier

Je passe par une clé usb parce que l'automate ne pourrait pas reconnaître le raspberry pi comme surface de stockage. . .


Donc pour en revenir à mon schéma, le voici:



Sur le schéma on peut voir que c'est la clé USB qui commute entre l'automate ou le raspberry (defaut).
Les 2 relais sont contrôlés par un transistor mais l'alimentation 5v vient du raspberry pi (peut être la source de mon problème). Le bouton n'est pas utilisé.

[Yoruk]

Je passerai effectivement par un 5v externe pour faire coller les relais. Peut être un transistor pour chaque bobine également. Et donc déconnecter les lignes data puis les alims. Ou bien laisser les alims comme je l'ai déjà suggéré, mais la masse de ton automate et son 5v sont surement différents.

[yop21]

Très intéressant ce que tu me dis la PA5CAL. Il faudrait donc que je switch d'abord le relais de l'alimentation et ensuite celui des data.

[PA5CAL]

À quoi est relié le bouton ? Intervient-il dans ce processus ? Pour rappel, les entrées GPIO du Raspberry Pi fonctionnent en 3,3V et ne supportent pas 5V.

D'autre part, la constitution des relais et la qualité du layout doivent être compatibles avec la nature des liaisons, en l'occurrence celle d'un bus USB 2.0 à haute vitesse (débit 480 Mb/s sur ligne 90 Ω).

[yop21]

Non le bouton n'intervient pas dans le processus.

Peux-tu m'en dire plus sur la compatibilité des relais et du layout avec l'USB 2 s'il te plait?


Merci

[PA5CAL]

Le câble USB 2.0 (du moins sa liaison "data" D+/D–) doit être considéré comme un guide d'onde d'impédance caractéristique Z=90Ω.

Si les longueurs de câblage sont notables, alors l'insertion sur la liaison d'un élément présentant une impédance caractéristique inadaptée risque de perturber plus ou moins les transmissions (atténuations, réflexions, retards).

Malheureusement, pour les relais cette impédance est rarement une valeur caractéristique connue et maîtrisée, ces composants n'étant généralement pas faits pour transmettre des signaux à très haute fréquence.

Les solutions seraient :
- de mettre en œuvre des liaisons USB très courtes,
- de trouver un modèle de relais pour lequel le constructeur garantit l'impédance caractéristique du circuit "contact",
- de parier sur sa chance dans l'espoir de tomber dans une situation où tout se passe bien.

[yop21]

Dans mon cas la ligne ne fait que 5 cm, tu penses que c'est bon?

[PA5CAL]

Oui, très certainement. (J'en déduis donc que le RasPi est collé à la sortie de l'automate, correct ?)

[yop21]

Oui.
Par contre je vais devoir ajouté un relais, parce qu'avant soit j'ai branché sur le Pi soit sur l'automate, mais vu que la je dois d'abord déconnecté le data puis l'alim, il faut que j'ai un état intermédiaire pour ne pas connecter tout de suite le data à l'automate que je le déconnecte du PI.

Je ferai un schéma demain au propre

[Fred_du_92]

Il aurait fallu utiliser une autre carte que la Raspberry, capable de fonctionner en USB Device et de faire tourner les "USB gadgets":
http://www.linux-usb.org/gadget/

La Mini2440 le pouvait mais il doit y en avoir d'autres, plus récentes. La SAMA5 Xplained doit pouvoir aussi, vu qu'elle exploite le gadget CDC pour faire une console sur USB.

[yop21]

J'ai cherché des cartes qui permettaient de le faire, mais le problème c'est leur prix . . . Jamais on arrive au même prix qu'un raspberry pi.

[Fred_du_92]

J'ai cherché des cartes qui permettaient de le faire, mais le problème c'est leur prix . . . Jamais on arrive au même prix qu'un raspberry pi.

Mais la Raspberry n'est pas une carte pour développement pro, c'est un jouet pour geek....La différence de prix vient de là

[yop21]

C'est sûr.