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validation montage : piezo + transistor



  1. #1
    bookbook

    validation montage : piezo + transistor


    ------

    Bonjour, ci-joint le schéma que j'aurais besoin de valider avant réalisation.
    Mon souhait est d'utiliser un vieux clavier d'ordinateur, de le démonter et de relier le schéma sur une touche. Le but est lorsque je "tape" sur le capteur piezo, cela simule comme si l'on appuyait sur la touche du clavier.

    J'espère que ma description est à peu près clair... merci !!!

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  4. #2
    DAUDET78

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Une touche d'un clavier de PC, c'est généralement un contact sec mais il y en a des tas d'autre (effet Hall, effet capacitif ....)
    Alors, remplacer une "touche" par ta bidouille, il y a peu de chance que ça marche ! Surtout qu'un contact sec de clavier, c'est un truc qui est flottant (pas de référence au 5V ou au 0V) car c'est multiplexé.

    1/ Faudrait déjà voir le type de touche et espérer que c'est un contact sec
    2/ Faut remplacer la touche par un optocoupleur
    3/ Entre le piezo et l'optocoupleur ..... y a encore du boulot!
    J'aime pas le Grec

  5. #3
    gienas
    Modérateur

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Bonjour bookbook et tout le groupe

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    ... Entre le piezo et l'optocoupleur ..... y a encore du boulot!
    Je confirme DAUDET78, mais j'ajoute que je crois comprendre que tu "assimiles" ton capteur piézo à un interrupteur ouvert ou fermé. A ma connaissance, ce n'est pas du tout cela.

    C'est un condensateur (donc circuit coupé), aux bornes duquel va se développer une tension (pratiquement sans courant) au moment d'une contrainte mécanique.

  6. #4
    chatelot16

    Re : validation montage : piezo + transistor

    ou bien alors tu confond piezoelectrique et piezoresistif

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #5
    bookbook

    Re : validation montage : piezo + transistor

    En fait sur mon montage c'est plutôt le transistor qui ferait office d'interrupteur, et le capteur piezoélectrique qui lorsqu'on le déforme en tapant dessue génère un courant qui ferait saturé le transistor ce qui équivaudrait à un interrupteur fermé.
    Euh ... en fait c'est cela que je cherche à obtenir, mais j'avoue que mes connaissances en électronique sont assez limité.

  9. #6
    DAUDET78

    Re : validation montage : piezo + transistor

    C'est pas en tapant sur un piezo avec un transistor derrière que ça marche. Prend un capteur de pression résistif, un transistor, un optocoupleur (si tu as un clavier à touche mécanique A VERIFIER)
    http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stor...0001&langId=-2
    J'aime pas le Grec

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  11. #7
    bookbook

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Ok merci beaucoup pour le conseil,
    je vais regarder du côté des opto-coupleurs.
    Par contre les capteurs de pression résistif sont assez cher et je souhaiterais utiliser pas mal de capteurs (environs 10). Aurais-tu un conseil avec des piezos ?
    Est-ce que cela marcherais avec un comparateur ? faut-il quand même amplifier le signal du piezo avant d'attaquer le comparateur ?
    Aurais-tu un schéma à me proposer ?

  12. #8
    DAUDET78

    Re : validation montage : piezo + transistor

    http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stor...gory=recherche
    Je vois pas combien ce truc peut sortir de jus quand on lui cogne dessus. Fait une manip avec cette capsule chargée par 100K et un scope, mais j'ai beaucoup de doute. D'autre part, il y a un probléme de protection mécanique, la capsule et ses fils de liaison sont tout nu !
    J'aime pas le Grec

  13. #9
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    bonjour bookbook et les autres,

    ton idée d'utiliser un capteur piezzo est parfaitement réalisable, il faut juste, comme indiqué un peu avant, ajouter quelques composants entre le capteur piezzo et l'élement qui assurera le rôle d'interrupteur et qui sera placé "en parallèle" de la touche de clavier à simuler.

    Le capteur piezzo délivre, quand on le frappe, un signal sinusoïdal amorti, et ce signal doit avant tout être amplifié, redressé et filtré pour le transformer en une tension continue, plus apte à commander quelque chose par la suite. J'en ai essayé plusieurs pour différentes applications, et certains délivrent sans problème un signal dont l'amplitude atteind 2V. En tapant fort dessus il est vrai, sinon, on a droit à quelques bonnes dizaines ou centaines de mV.

    Pour la partie "interrupteur commandé", tu peux essayer avec des interrupteurs analogiques de type CD4066. J'ai moi-même testé avec succès ce genre de CI sur des systèmes avec entrées multiplexés. Pas sur un clavier d'ordinateur il est vrai, mais à mon avis ça peut fonctionner et de toute façon, tu ne risques pas grand chose à essayer.

    Si tu le souhaites, je te passerai le schéma montrant comment utiliser un piezzo en système de commande, que j'ai déjà réalisé et qui fonctionne.

    Bon montage,
    cordialement.

  14. #10
    bookbook

    Re : validation montage : piezo + transistor

    bonjour Chimimic et les autres,

    merci pour ta réponse détaillé, je vais me renseigner sur les interrupteurs analogiques de type CD4066.
    Si tu as déjà "essuyé les plâtres" et dispose d'un schéma montrant comment utiliser un piezo en système de commande fonctionnel, je suis vivement interessé

  15. #11
    polo974

    Re : validation montage : piezo + transistor

    4069 et 4066 sont tes amis...

    Un 4069 linéarisé (une 100k à 1M en // sur entrée/sortie) permet d'avoir un ampli bon marché (quelques essais pour bien ajuster...).
    Comme on veut juste détecter un front, nul besoin de redresser, filtrer and so on.
    Juste attaquer via une capa un monostable somaire réalisé à base de ... 4069.

    Pour finalement piloter le 4066 qui simule le contact du clavier.

  16. #12
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Bonjour bookbook, polo et les autres,

    je vais mettre au propre les deux schémas que j'ai utilisés et les publier ce jour. Ils mettent tous deux en oeuvre des AOP classiques de type LM358 ou LM324, mais comme le dit polo, un CD4069 doté d'une résistance de contre-réaction devient un ampli bon marché (déjà testé en préampli RIAA) qui peu amplement suffire pour ce genre d'application. Et comme le dit toujours aussi bien polo, les portes inutilisées du CD4069 peuvent être mises à contribution pour réaliser un monostable.

    Je vois deux façons de faire les choses, après la section amplification :
    1 - pas de redressement, et déclanchement d'un monostable redéclanchable, dont la durée de l'impulsion de sortie sera alors relativement proportionnelle à la durée de l'impusion sinus amortie venant du capteur piezzo. Et qui variera selon la force de frappe sur le capteur.
    2 - redressement, et déclanchement d'un monostable (redéclanchable ou pas, peu importe dans ce cas), pour production d'une impulsion de même durée quelque soit la force de frappe sur le capteur.
    3 - redressement, puis comparaison de la tension redressée (et filtrée n'est-ce pas) avec une tension de référence ajustable. Cette méthode permet de régler assez finement la durée de l'impulsion de sortie en fonction de la force de frappe du capteur, c'est la méthode que j'ai utilisée.

    A toi maintenant de faire ton choix .

    Cordialement.

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  18. #13
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    re-bonjour,

    voilà l'un des deux schémas dont je parlais : Détecteur impulsion mécanique 001

    La sortie du deuxième AOP (U1:B) peut commander directement l'entrée de commande d'une porte analogique CD4066 au lieu d'attaquer la base du transistor Q1.

    Cordialement.

  19. #14
    DAUDET78

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Re-regarde ma réponse #2 et mon lien #6
    Vu la complexité du montage d'un piézo ....... le cout du capteur résistif est négligeable (sans compter la résistance mécanique et la protection du capteur derrière une simple feuille de mylar)
    J'aime pas le Grec

  20. #15
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    bonjour Daudet,

    je pense que toute approche est bonne quand on veut apprendre. Tes suggestions et liens sont très interressants, et nul doute que l'initiateur de ce sujet fera le choix qu'il juge le plus approprié à sa façon de voir les choses.

    En ce qui me concerne, je lui fais part d'une expérience vécue, dont il peut profiter. Et en aucune manière je ne dis que c'est l'unique solution, LA solution miracle. Elle a été testée et utilisée, elle fonctionne, c'est tout.

    Cordialement.

  21. #16
    DAUDET78

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Y a pas de probléme Chimimic ! Faut regarder toutes les solutions. Simplement, je faisais remarquer que l'électronique derrière un piézo était assez lourde et pouvait redonner une validité à la solution du capteur résistif qui a été éliminée , au premier abord, pour une question de cout du capteur. Un forum, c'est un partage des solutions et des expériences (et des erreurs)

    C'est comme l'action sur la touche du clavier. Tu proposes la solution CD4066, moi je suis plutôt pour le photocoupleur (qui évite une connexion électrique avec le clavier). Tout est à regarder !
    J'aime pas le Grec

  22. #17
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Tout à fait d'accord

    Et pour l'opto tu as raison, c'est sans doute mieux que le CD4066.

  23. #18
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Tiens, pendant qu'on y est, une proposition de schéma basé sur des portes logiques de CD4069, comme suggéré par polo.

    Détecteur impulsion mécanique 002

    Durée impulsion de sortie déterminée par la valeur de R2 et de C2 (quelques 100 ms à 150 ms avec les valeurs du schéma).

    Je répète : c'est une idée de schéma. Pas testé en vrai, mais si ça ne fonctionne pas comme tel, il ne devrait pas y avoir à toucher grand chose...

    Cordialement.

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  25. #19
    polo974

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Citation Envoyé par Chimimic Voir le message
    Tout à fait d'accord
    Et pour l'opto tu as raison, c'est sans doute mieux que le CD4066.
    Sauf que... (faut bien que je mette mon grain de sel)
    le 4066, c'est un inter analogique pur et dur, l'opto, c'est un transistor, et comme on ne sait comment travaille le clavier...

    donc, si on veut, on peut mettre des optos (arghhh le prix), une alim séparée (re-arghhh le prix), mais il serait bon de garder les 4066 coté clavier...
    On peut aussi mettre des vrais petits relais, mais bon...

    Y a-t-il en fait un besoin d'isolation galvanique, c'est là toute la question!

  26. #20
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Comme je le disais dans un post précédent, j'ai déjà utilisé du 4066 pour simuler l'appui de touches sur un système multiplexé (clavier de synthé musique), mais jamais sur un clavier d'ordinateur.

    Bref, il faut essayer...

  27. #21
    DAUDET78

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Une touche d'un clavier de PC, c'est généralement un contact sec mais il y en a des tas d'autre (effet Hall, effet capacitif ....)
    Mon message #2
    Le 4066 (comme les autres solutions) ne marche qu'en contact sec.
    C'est la première chose à vérifier

    Le 4066 fait une liaison électrique entre la "bidouille" et le PC. Il coupe le jus de son PC à chaque modification de la "bidouille" ? Y a bien une fois où il ne le fait pas.
    Donc il risque un beau court-circuit sur le 5V du clavier (et coucou la carte mère !)
    Donc il risque d'envoyer du jus sur le 4066 non alimenté (et coucou le 4066)

    Donc je pense que, si en théorie c'est possible, c'est très délicat à mettre en œuvre et à tester
    J'aime pas le Grec

  28. #22
    gienas
    Modérateur

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Bonjour à tous

    Beaucoup d'intervenants se "démènent" sur ce fil, pour trouver une solution, et son auteur, bookbook, participe peu. Cependant, je soupçonne que sa question n'était pas aussi anodine et innocente qu'il n'y paraît, et le choix de piézo-quelque chose cache une idée, peut-être non avouée. Je la rappelle pour mémoire:

    Citation Envoyé par bookbook
    ... Mon souhait est d'utiliser un vieux clavier d'ordinateur, de le démonter et de relier le schéma sur une touche. Le but est lorsque je "tape" sur le capteur piezo, cela simule comme si l'on appuyait sur la touche du clavier ...

    Je crois savoir que la frappe d'un clavier synthé/piano n'est pas un simple contact. Il y a la force et la vitesse (les mots des musiciens ne sont pas exactement ceux là ) y ont une grosse importance, et je me demande bien si l'idée originale n'était pas de simuler tout cela, et d'essayer de retrouver électroniquement, les mêmes "sensations".

    Auquel cas, évidemment, nos élucubrations sont à des années lumières

    Peux-tu nous dire ton idée bookbook?

  29. #23
    DAUDET78

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    Auquel cas, évidemment, nos élucubrations sont à des années lumières
    un joli lièvre .......
    J'aime pas le Grec

  30. #24
    chatelot16

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Si tu as déjà "essuyé les plâtres" et dispose d'un schéma montrant comment utiliser un piezo en système de commande fonctionnel, je suis vivement interessé
    tu n'a toujours pas dit exactement ce que c'est que ton piezo ?

    j'ai deja utilisé des bloc de ceramique piezoelectrique d'allume gaz comme capteur mais rien ne me dis que c'est ce qui t'interesse : c'est bon pour capter des faibles effort car quand on tape dessus ca fait des kilo volt

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  32. #25
    gienas
    Modérateur

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Citation Envoyé par chatelot16 Voir le message
    tu n'a toujours pas dit exactement ce que c'est que ton piezo ? ...
    J'ai oublié de préciser, dans mon post de tout à l'heure, qu'il me semblait bien que les synthétiseurs capables de restituer le "doigté" du musicien, étaient à base de capteurs piézoélectriques. D'où mon idée, de celle de bookbook. Merci de me donner l'occasion de le dire

    Je suggère, maintenant, d'attendre patiemment des nouvelles de bookbook.

  33. #26
    bookbook

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Bonjour à tous,
    merci à tous pour vos conseils éclairés.
    Je vais dans la semaine prochaine utiliser les très utiles schémas de Chimimic pour implémenter, et me poser également la question du "complexité qualité prix" évoqué par Daudet78.
    Je vous fais un retour dès que ça marche.

    Tant que j'y suis, je souhaiterais ensuite "complexifier la chose" :
    L'idée serait en fonction de l'intensité du choc sur le piezo, simuler un clic sur différentes touches. Par exemple 3 niveau distincts : faible , moyen, fort ,
    simulant les touches A, B ou C par exemple. Chimimic aurait tu "un montage dans tes cartons" ? ( j'ai regarder ton site rapidement, qui est fort clair peut être en m'y attardant plus il y a déjà bien deux ou trois bonnes pistes, merci !!)

    Ah je n'ai pas dit la finalité de ce montage en début de post :
    batterie électronique et/ou utilisation dans des installations artistiques.
    L'idée de base étant de ne pas passer par du midi, mais par des interfaces standard informatique "hacké" ( type clavier, souris, joystick).

  34. #27
    bookbook

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Citation Envoyé par gienas Voir le message
    J'ai oublié de préciser, dans mon post de tout à l'heure, qu'il me semblait bien que les synthétiseurs capables de restituer le "doigté" du musicien, étaient à base de capteurs piézoélectriques. D'où mon idée, de celle de bookbook. Merci de me donner l'occasion de le dire

    Je suggère, maintenant, d'attendre patiemment des nouvelles de bookbook.
    J'oubliais de m'excuser pour ma lenteur pour donner de mes nouvelles. Malheureusement obligations familiales accrues obligent je ne pourrais pas faire mieux. Je vais toutefois tâcher de faire de mon mieux, et je suis ravi d'avoir autant de réponses et commentaires éclairés.

    Pour te répondre Gienas, mon post précédent précise les utilisations du montage, et tu as bien deviné , elles sont bien musicales, ou assimilées .

    Pour préciser sur les capteurs piezoélectriques, en fait ceux-ci sont utilisés pour les batteries électroniques (je ne sais pas cependant si on les retrouve sur les synthe, et sous quelle forme).

    Les piezos que je compe utiliser :
    http://www.selectronic.fr/article.as...r=80.3167-9999

    Je précise également qu'on peux les utiliser "tel quel" relier avec un jack et que cela fait des capteurs de contact bon marché, pour capter diverses instruments (même si pas forcément très fidèles et "linéaires").

  35. #28
    bookbook

    Re : validation montage : piezo + transistor

    Citation Envoyé par DAUDET78 Voir le message
    Mon message #2
    Le 4066 (comme les autres solutions) ne marche qu'en contact sec.
    C'est la première chose à vérifier

    Le 4066 fait une liaison électrique entre la "bidouille" et le PC. Il coupe le jus de son PC à chaque modification de la "bidouille" ? Y a bien une fois où il ne le fait pas.
    Donc il risque un beau court-circuit sur le 5V du clavier (et coucou la carte mère !)
    Donc il risque d'envoyer du jus sur le 4066 non alimenté (et coucou le 4066)

    Donc je pense que, si en théorie c'est possible, c'est très délicat à mettre en œuvre et à tester
    Je confirme que le clavier que je souhaite utiliser, après démontage et vérif, est bien "à contact sec".
    Concernant le montage, je le bidouille bien PC débranché ( je n'ai pas la place à côté du PC pour bidouiller le montage, donc je débranche obligatoirement...).

    Euh, par contre tu as raison Daudet78 te faire remarquer que si la bidouille est vraiment "bidouillé" j'ai un risque de faire dégager ma carte mère...
    Je vais faire particulièrement attention aux court-circuits ravageurs...

  36. #29
    Chimimic

    Re : validation montage : piezo + transistor

    bonjour Bookbook et les autres,

    L'idée serait en fonction de l'intensité du choc sur le piezo, simuler un clic sur différentes touches. Par exemple 3 niveau distincts : faible , moyen, fort , simulant les touches A, B ou C par exemple.
    Cela est bien possible, oui, mais au prix d'une plus grande complexité. Quoique ce n'est pas forcement la mer à boire, chacun a sa propre notion du complexe.

    Non, je n'ai pas souvenir d'avoir réalisé un système reposant sur ce principe, mais sans réfléchir plus que ça, j'essayerais de voir ce qu'il est possible d'obtenir avec quelques comparateurs et un encodeur de priorité. Ou plus simplement avec un CI spécialisé dans l'affichage de niveau (utilisé pour voltmètres ou vumètres). La principale difficulté réside, je pense, à ne pas prendre en compte les niveaux intermédiaires, entre le début de l'impulsion et le moment où le niveau max est détecté. C'est faisable, ça c'est sûr, mais à quel prix, je ne sais pas : tout est dans la temporisation de la prise en compte, il faut trouver un compromis entre "sécurité" et lattence.

    Certains experts des composants programmables te proposeront sans doute d'essayer avec un PIC, qui pour ce genre d'application simplifierait bien le montage et offrirait des possibilités d'évolution sans doute interressantes. Ce que je pense aussi (encore un bon exercice pour moi, qui viens de me lancer dans la programmation de ce type de composant).

    Cordialement.

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