Choix pour détecter des pas sur des marches en bois

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Bonjour,

Je vais bientôt être livré d'un escalier moderne avec un limon central.
Ce détail est important parce que les possibilités d'intégration sont très limitées.
Le long du limon, je vais coller une gaine flexible de section carrée noire comme le limon, et contenant une bande led ws2811. 60leds adressables pilotées via un Arduino ou un esp32. Je ne suis pas encore fixé.
Le projet est d'illuminer la marche sur laquelle on pose le pied, ainsi que celle qui suit et celle précède.
Toute la partie logique pour l'éclairage est faite et ça fonctionne bien sur wokwi.
Je croise les doigts pour qu'une fois le matériel reçu, ça fonctionne aussi bien ^^

Il reste la partie détection où je suis beaucoup moins à l'aise.
J'écarte immédiatement les solutions de type PIR en haut et en bas, tout comme les ultrasons. ça ne fonctionne que lorsqu'on est seul à utiliser l'escalier. Chez moi, il y a des enfants et ça va monter, descendre, courir, se croiser ... Bref ça va vivre, et avec énergie !

Est ce que des pastilles Piezo feraient l'affaire pour détecter un pas sur une marche ?
(Faut que ça fonctionne sans avoir besoin de tambouriner sur les marches !!!)

Si oui :

  • lesquelles me conseilleriez vous ?

  • on arrivera à la question suivante :

  • A priori, les pastilles peuvent envoyer de très fortes tensions qui pourraient fumer l'arduino, au moins en partie. J'ai vu ailleurs sur le forum qu'on peut mettre une grosse résistance en parallèle mais qu'on perd beaucoup en sensibilité. Votre avis ?

  • Je pensais galvaniser avec un mosfet par piezo, pour envoyer des états haut, mais je me demande si ce n'est pas un peu overkill, usine à chaleur et consommateur d'énergie. Votre avis ? // Y a-t-il plus simple ?

Dernier questionnement, j'ai 17 marches à écouter, j'envisage de chainer 3 registres à décalage. Bon choix ou bien ?

En définitive, est ce que mes choix vous paraissent cohérents ?
Y a-t-il de meilleures solutions que je devrais envisager ?

Merci par avance :slight_smile:

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Et surtout, les pieds des enfants atterriront-ils sur les coussinets ? Les coussinets sont assez petits. Ou envisagez-vous d'en mettre plusieurs par échelon?.

Avec ta brève description je n'imagine pas très bien son escalier, comment est-il, en colimaçon ? Vous pouvez envisager un détecteur de distance à chaque échelon.

Mais pas d'ultrasons, les signaux seraient mitigés. Vous pouvez évaluer le VL53L0X qui effectue la mesure par laser infrarouge (classe 1).

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Merci pour le minilidar. je l'avais écarté parce que son cone de détection semble tres fin et je ne suis pas sûr de pouvoir l'orienter pour capter la presence d'un pied, quelque soit l'endroit où il (le pied) est posé sur la marche.

L'escalier ressemblera à ceci :
https://images.app.goo.gl/dfCK8gpzy2zS5U828

C'est pourquoi je cherche un capteur discret mais efficace.
Quelque chose de fin et qui se colle sous la marche serait l'idéal !

Pour l'instant, j'ai vu des capteurs de vibrations, de flexion et de force.

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Hmm.. Quelque chose comme ça : LINK ? Je ne l'ai jamais essayé, mais je me demande si l'épaisseur de la échelon pouvait influencer sa lecture. C'est une chose que vous devriez essayer.

Je pensais que ce que tu voulais était quelque chose comme ça :

escalera
escalera1000×1333 98.2 KB

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Ça ne va pas supporter le poids de la marche plus celui d'une personne. C'est prévu pour détecter un appui dans la gamme 0-500g d'après la description du produit.

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Le projet doit etre non destructif,donc pas d'insertion dans les murs, ni d'usinage dans les marches. Sans cette contrainte, le minilidar aurait été parfait !

Pour la lumière, pas de bande sur toute la largeur de la marche. L'aspect et le style de l'escalier doit être préservé au maximum. Or, comme on voit le dessous des marches, ce serait moche / trop visible.
J'utilise un bandeau qui court tout le long du limon (la partie centrale), dans une gaine gel flexible (comme un Hue Play Gradient) de 5 mètre et de couleur noire. Il sera posé sur le limon, mais côté mur, pour limiter au maximum la gêne visuelle. Un rouleau 3M spécifique sera utilisé, si besoin de retirer toute l'installation, la colle part au WD40 sans attaquer la peinture !

La programmation de l'éclairage et accessible ici :

Actuellement, la détection d'un pas est assurée par un pushbutton et les 17 signaux sont réceptionnés par 3 registres 8bits chainés. Vous pouvez utiliser les raccourcis clavier 1 à 0 et A à U (en AZERTY) pour actionner les boutons.

Là où je suis terriblement mauvais, c'est en terme de connaissance et d'expérience sur les différents types de capteur, et plus spécifiquement dans ce cas d'usage.

J'ai également considéré l'usage de ce genre de capteur de flexion (comme celui du lien). C'est ce qui est utilisé dans les projets de pilotage aux gants en mécatronique. Je n'ai pas encore eu l'occasion d'essayer et j'ai peur aux faux positifs :
Les marches étant en bois massif, il y aura déformation, mais infime. Je pense qu'elle sera imperceptible pour ce type de capteur. Pas assez forte en tous cas pour que la variation de résistance soit significative. Meme en les plaçant à 45° pour profiter des 2 axes du plan.

Pour les capteurs de force, j'ai vu des pads que je pourrais glisser entre chaque marche et le limon.
Leur résistance tombe à zero lorsque la charge maximale est atteinte. Mais j'ai bien peur que la force exercée par la fixation soit supérieure à ce que le capteur peut détecter/endurer. Donc le circuit serait fermé avant même que quelqu'un pose le pied sur la marche XD

Et pour les piezo, mon intérêt est de pouvoir le coller soit sur la tranche entre la marche et le mur, soit directement sur le limon, à la base de la marche. Il jouerait le rôle d'un "stéthoscope". Mais, pareil, comme j'ai jamais joué avec ça, je n'ai aucune idée de la sensibilité !

Je pense que je vais commander un de chaque pour faire des mesures.

Ce dont j'ai besoin comme information, c'est des précisions sur les références vers lesquelles je devrais me tourner en priorité, histoire de réduire les pertes de temps et d'argent liées à la recherche et l'expérimentation :wink:

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Hello,

J’ai déjà tenté le coup avec des piezo, ça ne fonctionne pas

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Bonjour @Jambe Pourriez-vous joindre un petit schéma de comment vous les avez connectés et comment vous les avez montés ? Je travaille également sur un projet de détection de bruits de pas mais j'ai commandé 2 capteurs en Chine et ils n'arriveront pas avant le 22.

@kofu99:
Projet très intéressant que vous avez fait dans WoKwi, je suis désolé mais je le copie je sens qu'il sera utile. Juste un doute, vous utilisez des registres numériques, je ne sais pas comment ils fonctionnent avec des signaux analogiques.
Il est difficile de trouver des fiches techniques pour ces capteurs mais j'en ai trouvé quelques-unes:
Piézoélectriques.
Résistant.
j'espère qu'ils te serviront

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Bonsoir

Sous une extrémité libre de marche , vu que l'escalier est à limon central, je tenterai de coller un disque piezo nu en collant une petite masse métallique sur l'autre face , puis je verrais bien le branchement d'un oscilloscope pour observer l'amplitude du signal analogique (espéré !) quand la marche vibre un peu sous l'impact d'un pied.

image

Fortes amplitude de tension ? On obtient ça en frappant le disque il me semble (batterie électronique...)

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@gonpezzi pas de problème pour la copie, si ça peut te servir, c'est un plaisir.

Les registres (dits "8bits") stockent uniquement des bits, donc des 0 ou des 1.
Ca permet donc d'étendre le nombre d'entrées (ou de sorties, selon le chip choisi) en Digital, pas en Analogique.

Donc si ton capteur sort un signal analogique et que tu veux passer par les registres, tu auras besoin de convertir en niveau logique, via un comparateur de tension (LM393 par exemple) monté en hysteresis pour lisser (et éventuellement une amplification préalable)

@Jambe : oui, j'ai lu sur le forum en anglais que les gens galèrent à choper un signal assez fort sur ce genre d'application. Tu en dire plus sur ton expérience ? C'était quoi comme escalier ? As-tu essayé en amplifiant/filtrant le signal avant d'en tirer un état logique ? Ton expérience aura beaucoup d'intérêt pour mon projet !!!

@al1fch bien vu pour la masse métallique. Entre ça et l'amplification, si je n'arrive pas à tirer un signal ...

Frapper le disque, mes enfants sont assez curieux pour déloger cette petite pastille et la taper fort pour voir si ça fait plus de lumière. Donc faut mieux prévenir que guérir ^^'''''

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