Module avec MCP2221 interface USB UART I2C - MIKROE-1985 Images
Ce module Click Board est conçu sur la base d'un MCP2221 qui vous permettra de pouvoir bénéficier d'une interface USB / UART / I2C afin de faciliter les échanges entre votre microcontrôleur et un ordinateur.
Le USB I2C Click (référence MIKROE-1985) est un module d'extension au format mikroBUS™ conçu pour convertir un port USB en interface I2C et UART simultanément. Fondé sur le circuit MCP2221A de Microchip, ce Click Board™ s'installe en quelques secondes sur n'importe quelle carte équipée d'un socket mikroBUS et ouvre immédiatement une connectivité USB bidirectionnelle sans couche logicielle complexe. C'est un outil apprécié en phase de développement, de débogage ou d'interfaçage entre un PC et des capteurs I2C ou des périphériques UART.
Vue synthétique des caractéristiques du module USB I2C Click MIKROE-1985
(Infographie réalisée par IA)
Connecter un PC à un bus I2C ou à un périphérique UART sans recourir à un convertisseur série générique, c'est exactement ce que fait l'USB I2C Click. Là où d'autres solutions imposent des pilotes propriétaires contraignants ou une configuration fastidieuse, ce module s'appuie sur le MCP2221A de Microchip, reconnu par Windows, Linux, macOS et même Android sans installation préalable dans la plupart des cas.
Ce qui différencie vraiment ce Click Board™, c'est sa double personnalité : il fonctionne comme un pont USB-UART (classe CDC) pour émuler un port COM virtuel, et simultanément comme un pont USB-I2C (classe HID) pour piloter directement des capteurs ou des actionneurs sur le bus I2C. Les deux interfaces coexistent et sont sélectionnables indépendamment selon le besoin.
Le jumper VCC SEL permet de basculer entre les niveaux logiques 3,3 V et 5 V, ce qui élargit la compatibilité avec les microcontrôleurs et les capteurs du marché. Les quatre broches GPIO additionnelles (GP0 à GP3) sont configurables en entrée/sortie numérique, en convertisseur analogique-numérique, en DAC ou en détecteur de front — autant de fonctions utiles pour le prototypage et le débogage embarqué. À noter que le module reste un outil de développement : pour une intégration en production, le MCP2221A seul sur PCB propre sera préférable.
Pour les enseignants, les makers et les ingénieurs qui souhaitent intégrer rapidement une liaison USB dans un projet sans redéfinir toute l'architecture logicielle, l'USB I2C Click offre un bon rapport fonctionnalité/simplicité. Il fait partie du large catalogue MikroElektronika disponible chez Lextronic.
Au cœur du module, le MCP2221A de Microchip gère la conversion entre l'USB et les deux interfaces série. La connexion avec un PC s'effectue via un connecteur mini-USB, tandis que la communication avec la carte hôte passe par le socket mikroBUS™ — les lignes UART (RX/TX) et I2C (SCL/SDA) étant toutes deux disponibles en même temps.
Côté USB, le MCP2221A implémente l'USB Full Speed à 12 Mbps. Le pont USB-UART (classe CDC) prend en charge des débits allant de 300 à 460 800 bauds avec un buffer de 448 octets (64 octets en émission, 384 en réception). Le pont USB-I2C (classe HID) est compatible avec des fréquences d'horloge jusqu'à 400 kHz (mode Fast I2C) et des transferts de blocs jusqu'à 65 535 octets en lecture comme en écriture.
Quatre broches GPIO (GP0 à GP3) sur les connecteurs latéraux offrent des fonctions additionnelles : entrée/sortie numérique, convertisseur analogique-numérique (ADC), convertisseur numérique-analogique (DAC) et détection de front (IOC). L'alimentation du module est sélectionnable entre 3,3 V et 5 V via le jumper VCC SEL — la carte peut également être alimentée directement par le port USB. Le format respecte le standard mikroBUS Add-on Board avec des dimensions de 57,15 × 25,4 mm. Référence fabricant : MIKROE-1985.
La mise en œuvre de l'USB I2C Click est rapide. Il suffit d'insérer le module dans le socket mikroBUS™ de la carte de développement, puis de relier le port mini-USB au PC via un câble USB standard. Le MCP2221A est reconnu automatiquement par les systèmes d'exploitation courants (Windows 10/11, Linux, macOS, Android) qui l'exposent comme un port COM virtuel pour le canal UART et comme un périphérique HID pour le canal I2C.
Pour les paramètres avancés — débit UART, vitesse I2C, comportement des GPIO, alimentation USB bus ou self-powered — Microchip fournit un utilitaire de configuration gratuit compatible avec tous les systèmes d'exploitation pris en charge. La sélection du niveau logique (3,3 V ou 5 V) s'effectue une fois pour toutes via le jumper VCC SEL sur la carte.
MikroElektronika propose également des exemples de code pour les compilateurs mikroC™, mikroBasic™ et mikroPascal™, téléchargeables sur LibStock, qui montrent comment piloter un microcontrôleur esclave I2C depuis un PC via ce module. La librairie mikroSDK est fournie pour les environnements de développement compatibles.
Grâce à sa double interface USB-UART et USB-I2C, l'USB I2C Click s'intègre dans de nombreux scénarios de développement et de production.
Connecter un capteur de température, de pression, d'humidité ou d'accélération directement au bus I2C piloté depuis un script Python ou un logiciel PC devient trivial. L'USB I2C Click agit comme une sonde I2C USB, idéale pour valider rapidement le comportement d'un composant avant de l'intégrer dans un système embarqué complet.
Les périphériques UART (modules GPS, Bluetooth, GSM, lecteurs de codes-barres...) peuvent être reliés à un PC via le canal UART de ce module. Le port COM virtuel créé est immédiatement accessible depuis n'importe quel terminal série, sans configuration particulière.
En laboratoire, l'USB I2C Click permet d'envoyer des commandes I2C ou UART depuis un PC vers un prototype en cours de développement. C'est un outil de choix pour les phases de qualification et de recette de carte, ou pour piloter un afficheur, un DAC ou un circuit de commande de moteur depuis un script de test automatisé.
Pour illustrer concrètement le fonctionnement des protocoles I2C et UART en cours ou en travaux pratiques, ce module offre une approche visuelle et interactive : les trames peuvent être observées sur un analyseur logique pendant que les commandes sont envoyées depuis le PC. C'est une approche pédagogique adaptée aux formations BTS SN, DUT GEII et licences professionnelles en systèmes embarqués.
Coupler ce module Click Board™ à une carte mikroBUS et à un ensemble de capteurs I2C permet de construire un système d'acquisition de données piloté par PC, avec par exemple une sauvegarde directe dans un fichier CSV ou une base de données — sans développer de firmware complexe.
Comme le montre un article de blog MikroElektronika, l'USB I2C Click est bien adapté à l'interfaçage avec des FPGA Xilinx pour envoyer des données de configuration ou de contrôle via le bus I2C depuis un PC, ce qui simplifie les phases de test en développement de systèmes numériques.
L'USB I2C Click s'insère nativement dans n'importe quelle carte équipée d'un socket mikroBUS™ : cartes Clicker, EasyMx Pro, Fusion for ARM, Mikromedia, et bien d'autres platines du catalogue MikroElektronika. Le jumper VCC SEL lui permet de s'adapter à des environnements 3,3 V comme à des systèmes 5 V.
Côté PC, le module est compatible avec Windows, Linux, macOS et Android. Il est reconnu comme port COM virtuel (CDC) pour l'UART et comme périphérique HID pour l'I2C — ce qui le rend utilisable depuis Python (bibliothèques pyserial, hid), Node.js, MATLAB ou tout logiciel capable d'accéder à un port série ou à un périphérique HID.
Les connecteurs latéraux exposent les broches GPIO GP0–GP3 ainsi que les lignes SCL, SDA, VCC et GND — pratique pour relier directement des capteurs ou des actionneurs I2C sans passer par le connecteur mikroBUS. Ce module complète une chaîne de développement basée sur les shields d'adaptation et les cartes de prototypage rapide de l'écosystème Click Board™.
L'USB I2C Click n'est pas réservé aux seules cartes équipées d'un socket mikroBUS™ natif. Grâce à un shield d'adaptation dédié, ce module Click Board™ devient compatible avec les plateformes les plus répandues dans le monde maker et éducatif.
Les cartes Arduino UNO et Arduino Mega 2560, les cartes Teensy et la platine Raspberry Pi peuvent ainsi piloter ce module en quelques lignes de code. Le module micro:bit, qui fonctionne en logique 3,3 V, est également compatible avec ce module grâce au jumper VCC SEL. Le shield d'adaptation s'intercale entre la carte hôte et le Click Board™, assurant la correspondance des broches et des niveaux logiques.
USB I2C Click utilisable avec Arduino, Raspberry Pi, micro:bit et Teensy via un shield d'adaptation mikroBUS™
(Infographie réalisée par IA)
MikroElektronika propose sur LibStock un projet complet illustrant comment l'USB I2C Click contrôle un microcontrôleur esclave via le bus I2C depuis un PC. L'exemple inclut le code source pour mikroC™, mikroBasic™ et mikroPascal™, ainsi qu'une description détaillée du montage. C'est le point de départ idéal pour comprendre le flux de données entre le PC et le bus I2C via le MCP2221A.
Voir le projet complet sur LibStock — USB I2C Click
Un article technique publié sur le blog officiel de MikroElektronika détaille comment utiliser l'USB I2C Click conjointement avec un FPGA Xilinx. Le tutoriel montre comment piloter les registres internes d'un FPGA via le bus I2C depuis un PC, avec des captures d'écran et des explications pas à pas. Une lecture utile pour quiconque travaille sur des architectures mixtes FPGA/microcontrôleur.
Voir le tutoriel complet sur mikroe.com — USB I2C Click x Xilinx FPGA
L'USB I2C Click connecte un PC à un bus I2C ou à un périphérique UART via un port USB standard. Fondé sur le MCP2221A de Microchip, il crée simultanément un port COM virtuel (UART) et une interface HID (I2C), ce qui permet au PC de piloter directement des capteurs, des actionneurs ou des microcontrôleurs esclaves sans développer de firmware particulier.
Non, dans la grande majorité des cas. Le MCP2221A s'appuie sur les classes USB standard CDC (pour l'UART) et HID (pour l'I2C), qui sont prises en charge nativement par Windows 10/11, Linux et macOS. Pour des réglages avancés (débit, comportement GPIO, mode d'alimentation), Microchip fournit un utilitaire de configuration gratuit téléchargeable sur son site officiel.
Oui. Le jumper VCC SEL sur la carte permet de sélectionner le niveau logique 3,3 V ou 5 V. En position 3,3 V, l'USB I2C Click est compatible avec le Raspberry Pi, la micro:bit et tout microcontrôleur fonctionnant en logique 3,3 V. Sur Arduino UNO (5 V), on positionne le jumper en conséquence — c'est simple et sans risque.
Oui, c'est précisément l'un des points forts du MCP2221A. Les deux interfaces coexistent et sont sélectionnables indépendamment selon l'application. Le PC peut donc piloter un capteur I2C via le canal HID tout en recevant des trames UART via le port COM virtuel — le tout sur le même câble USB.
Les quatre broches GPIO du MCP2221A peuvent être configurées individuellement en entrée/sortie numérique standard, en convertisseur analogique-numérique (ADC 10 bits), en convertisseur numérique-analogique (DAC 5 bits) ou en détecteur de front IOC (interrupt-on-change). Elles sont accessibles via les connecteurs latéraux de la carte, indépendamment du socket mikroBUS.
L'USB I2C Click prend en charge l'I2C en mode Standard (100 kHz) et en mode Fast (400 kHz). Les transferts en mode bloc peuvent atteindre 65 535 octets en une seule opération de lecture ou d'écriture, ce qui est bien au-delà des besoins de la plupart des capteurs courants.
Oui. Le MCP2221A fonctionne en mode bus-powered : le module est alors alimenté directement par le port USB du PC, sans alimentation externe via le connecteur mikroBUS. Cela permet de l'utiliser comme sonde I2C ou UART autonome connectée à un PC, avec les capteurs reliés aux broches I2C et GPIO des connecteurs latéraux.
Tout à fait. L'USB I2C Click convient aux TP de BTS SN, DUT GEII et licences pro en systèmes embarqués. Il permet de visualiser des trames I2C et UART réelles depuis un PC, de piloter des capteurs du commerce sans écrire de firmware, et de comprendre concrètement le fonctionnement des bus série. Lextronic propose des ressources pédagogiques spécifiques aux enseignants — voir la section Notes d'applications ci-dessous.
Note d'application Click Board™ et Arduino™ (TOME 1)
Note d'application Click Board™ et Arduino™ (TOME 2)
Téléchargez également les fichiers sources de ces notes d'applications
Les modules Click™ Board sont utilisés dans les établissements scolaires !
Lextronic propose également désormais aux professeurs de recevoir (par email) et sur simple demande différents TP leur permettant de mettre en oeuvre divers modules Click Board avec une platine arduino UNO.
En tant que professeur, il vous suffit de nous adresser votre demande via notre adresse email lextronic@lextronic.fr (en précisant le nom et l'adresse de votre établissement) - Seules les demandes en provenance d'une adresse email académique seront traitées (les demandes via des comptes free, gmail, hotmail, etc... ne pourront pas être traitées - Merci de votre compréhension).
Ces différents TP sont composés: d'une documentation technique, des programmes Arduino™, des schémas (sous Proteus) et des corrigés
Idéalement conçue pour le prototypage rapide, l'apprentissage et l'évaluation, cette platine Shield est destinée à venir s'enficher sur une carte Arduino® Mega2560 afin que vous puissiez y insérer jusqu'à 3 modules Click Board.
Idéalement conçue pour le prototypage rapide, l'apprentissage et l'évaluation, cette platine Shield est destinée à venir s'enficher sur une platine Raspberry (B+/2/3/+B+/4) afin que vous puissiez y insérer jusqu'à 2 modules Click Board.
La platine Flip & click partage beaucoup de l'ADN d'un Arduino®. En premier lieu de part son microcontrôleur Atmel™ 32-bit MCU AT91SAM3X8E (comme sur l'Arduino® DUE™) et de part son brochage identique à celui d'un Arduino® Uno 328.
Idéalement conçue pour le prototypage rapide, l'apprentissage et l'évaluation, cette platine Shield est destinée à venir s'enficher sur une carte Arduino ® uno, R4, Minima ou Leonardo ou CB210 afin que vous puissiez y insérer jusqu'à 2 modules Click Board.
Le starter-kit "EasyMx PRO v7" est probablement l'outil de développement pour microcontrôleurs STM32® ARM® Cortex™-M3 et Cortex-M4 doté du meilleur rapport qualité / prix du marché.
Ce starter-kit professionnel est spécialement conçu pour pouvoir développer sur les microcontrôleurs Atmel™ 8, 14, 20, 28 et 40 broches de la famille AVR™.
Bénéficiant d'une documentation complète et détaillée, le starter-kit "EasyPIC for dsPIC30" est probablement l'outil de développement pour microcontrôleurs dsPIC30 doté du meilleur rapport qualité / prix du marché.
Bénéficiant d'une documentation très complète, le starter-kit "EasyPIC7" est probablement l'outil de développement pour microcontrôleurs PIC® 8 à 40 broches doté du meilleur rapport qualité / prix du marché.
Le starter-kit "EasyPIC Fusion™ v7" est probablement l'outil de développement pour microcontrôleurs dsPIC®, PIC24 et PIC32 doté du meilleur rapport qualité / prix du marché.
