Projet IMA3 P4, 2017/2018, TD1

Projet IMA3-SC 2017/2018 - Launchpad Gloves Control ( LGC )

Description du système

Étant passionnés de musique mais également d'électronique, nous avions eu l'idée de reproduire le principe du traditionnel Lauchpad. Cependant nous voulions trouver quelque chose d'innovant pour pouvoir jouer nos sons préférés. L'idée principale de ce projet était donc de créer un gant doté de capteurs piézoélectriques sur chaque doigt connecté à une Arduino, elle même connectée à une Raspberry PI 2 qui servira de point d'accès pour smartphone qui lui produira le son lors de la pression des capteurs.

L'utilisateur pourra choisir le son qu'il voudra produire à l'aide du smartphone. Il aura donc à sa disposition 5 sons différents, un pour chaque doigt.

Ceci serait la première idée du projet mais son évolution pourrait se diriger vers une multiplication des capteurs et les disposer sur le corps afin un peu comme dans la vidéo ci-dessous:

--> Homme klaxon

Matériel nécessaire

Le matériel que nous utiliserons est le suivant :

• Raspberry Pi 2
• Arduino UNO
• 5 capteurs piézoélectriques
• Smartphone
• 5 résistances d'1 MOhms chacune
• Un gant
• Un shield (PCB pour l'arduino)
• Des fils de connexion

Journal de bord

Séance 1

La première étape de ce projet, et peut-être l'une des plus difficile, était la détermination du sujet. Nous nous sommes cependant rapidement mit d'accord sur l'idée du Gloves Pad et nous avons ensuite réfléchis au au matériel nécessaire à la réalisation du projet et à la répartition des tâches.

Nous nous sommes fortement inspiré du Lauchpad qui est un Pad de forme carrée composée de boutons qui permettent de jouer un son différent à chaque bouton. Les sons sont prédéfinis auparavant par l'utilisateur. Voici à quoi ressemble le Launchpad.

Notre projet serait donc une forme dérivée du Lauchpad qui permettrait de jouer sans Pad et sur n'importe quelle surface.

Partie Informatique

Première approche sur la configuration de la Raspberryvcomme un point d'accès Wi-Fi pour la connexion avec le smartphone qui servira à la configuration des sons que l'ont veux jouer.

Pour cela un tutoriel était mis à notre disposition: [1]

Partie Électronique

Premièrement, nous avons réfléchis à la manière dont nous procéderons pour détecter les mouvements et les appuis de chaque doigt. Puis nous avons eu l'idée d'utiliser des capteurs piézoélectriques. Alors nous avons tout d’abord cherché à comprendre le fonctionnement des capteurs piézoélectriques qui serviront à la détection de la pression d'un doigt sur une surface pour jouer un son.

Voici à quoi ressemble un capteur piézoélectrique:

Le capteur piézoélectrique présent ci-dessus utilise l'effet piézoélectrique. La piézoélectricité est la propriété que possèdent certains corps de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct; le second effet piézoélectrique inverse. Dans notre cas le capteur piézoélectrique se polarisera lors d'un contact et permettra d'envoyer un signal électrique à l'un des ports de l'Arduino.

Séance 2

Au cours de cette deuxième séance nous avons séparé le travail en deux. Un groupe travail sur la configuration de la Raspberry en point d'accès et l'autre groupe travail sur les piézoélectriques et leur fonctionnement.

Partie informatique

Poursuite de la configuration de la Raspberry en point d’accès.

Partie électronique

Nous nous sommes documenté sur internet et pour utiliser correctement les capteurs nous avons donc câblé notre Arduino, une résistance et le piézoélectrique sur une plaque de test ce qui nous a permis de comprendre le fonctionnement du capteur grâce à un petit programme Arduino mis en place.

Voici le schéma de câblage:

Voici l'élaboration d'un programme de test Arduino qui à pour but de tester et de comprendre le fonctionnement des capteurs piézoélectrique (Voir le branchement ci-dessus) :

Séance 3

Partie Électronique

Élaboration du schéma de câblage du shield pour Arduino à l'aide du logiciel Fritzing. Le principe est simple notre shield effectuera la liaison entre les 5 broches analogique de l'Arduino au 5 capteurs piézoélectrique ainsi que la broche de la masse de l'Arduino aux masses des capteurs piézoélectrique. Le shield comportera donc simplement les 5 capteurs en parallèles à 5 résistances qui permettent de limiter le courant envoyé aux broches de l'Arduino. Voici le schéma Fritzong du cablâge: