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Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique



  1. #1
    rory

    Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique


    ------

    Bonjour,
    Je fais parti d un groupe de recherche en zoologie a l universite d Aberdeen en Ecosse.
    Mon but est de quantifier l activite locomoteur d un poisson dans un aquarium.
    Pour cela je dispose 1 poisson par aquarium. Un faisceau infra rouge traverse l aquarium si bien que lorsque le poisson est actif, il coupe le faisceau regulierement. De ce fait j enregistre quand le poisson est actif en comptant le nb de fois qui coupe le faisceau dans une unite de temps donnee.
    Par la suite ce protocole permettra d etudier les variations comportementales du poisson en modifiant des elements de son environnement. De meme cela permettra d etudier les differences comportementales entre differentes souches de poissons.
    Bref...
    l acquisition du signal electrique transmis par le detecteur infra rouge est transmis en temps reel sur ordi.
    Quand le faisceau n est pas coupe, j ai un potentiel de 2.5V, lorsque le poisson le coupe, le potentiel tombe a 0 puis se remet a 2.5V lorsque le poisson sort du faisceau.
    Grace a un timer electronique (timer 555), le signal est carre (logique et numerique) dc 0V quand le faisceau n est pas coupe et 2.5V lorsque le faisceau est coupe.

    le pb est que si le poisson reste (se repose) dans la faisceau IR, je vais enregistrer de l activite alors que le poisson est inactif. J aimerais donc que chaque fois que le poisson coupe l infrarouge, j ai une sortie electrique de meme duree. Par exemple une duree a 2.5V de 5s. De ce fait si le poisson est tres actif est coupe l infra rouge en 1s, j aurais un signal electrique de 5s quand meme. Si le poisson reste 40s dans le faisceau, idem, j aurais un signal electrique de 5s.
    J aimerais donc trouve un composant electronique qui a la suite du timer 555 me permette de recuperer ce type de signal (0v et 2.5v pdt 5sec a chaque coupure du faisceau). Ce signal electrique pourra ensuite etre tres facilement traite en therme graphique par l ordinateur et un logiciel.
    QQn connait il un composant electrique ou un circuit electrique additionnel qui me permette d effectuer cette transformation de signal.
    Merci de vos reponses.

    -----

  2. #2
    Marcopoloz

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Hello,

    Je me disais que si le poisson est très énervé et qu'il coupe le faisceau deux fois en moins de 5 secondes, tu ne comptabiliseras qu'un seul mouvement....

    Ceci dit, si tu as déjà un 555 qui fournit le signal, pourquoi ne pas l'avoir cablé en monostable de façon à ce qu'il te fournisse le créneau de 5 secondes ?

    Amicalement,
    Marco

  3. #3
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    J'ai pensé exactement la même chose que Marco en lisant le post ...
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  4. #4
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    J'ai un doute ... il ne faudrait pas mettre un dérivateur entre le signal et le 555 ??? Et une diode pour éviter les pb, non ?
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour,
    merci de vos reponse.
    Le 555 est en monostable. Donc oui, j enregistre une duree de 5 sec si le poisson coupe le faisceau durant une duree inferieur a 5 s. Mais si le poisson reste dans le faisceau, au bout de 5 s le 555 se remet en mode normal, hors la patte triger est tjs activee (puisque le poisson est encore dans le faisceau) donc il relance les 5 sec. De ce fait si le poisson reste plus de 5 sec dans le faisceau, j ai une duree superieur a 5 seconde en sortie et un signal 1 en continue jusqu a ce que le poisson sorte du faisceau.

  7. #6
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    FC05 pourrais tu m en dire plus sur "J'ai un doute ... il ne faudrait pas mettre un dérivateur entre le signal et le 555 ??? Et une diode pour éviter les pb, non ?"
    En ttcas pour l instant ca fonctionne. avec rien entre le signal et le 555. Mqais peut etre voulais tu dire autre chose.

  8. #7
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Le dérivateur c'est un RC qui transforme le changement d'état du capteur en pic. En général on met une diode pour éviter l'apparition de tensions négatives car ça peut poser des pb.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  9. #8
    etronics

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour

    au lieu d' utiliser un ne555 en mode monostable , peu etre un CD4538 en mode monostable non redéclenchable ...

    @+++ dan

  10. #9
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    merci pour les reponses,
    C est effectivement la solution le derivateur.

    1) Mais comment dimmensionner R et C: pouvez vous me donner les formules? et comment dimmensionner la led qui suit, pour supprimer le courant negatif?

    2) En sortie de mon detecteur, j ai une tension constante de 2.5v et quand le poisson coupe le faisceau, j ai du 0v. Donc ensuite je met le 555 qui me transforme le signal en 0V quand le poisson coupe pas le faisceau et 2.5v quand le poisson coupe le faisceau. Ensuite je mets donc mon derivateur, suivi d une led. Puis je rends propre le signale en ajoutant un autre 555. Suite a quoi le signal sera a nv 0 quand le poisson coupe le fasiceau et 2.5v le reste du temps. Je suis donc oblige d ajouter encore un 555 pour avoir un signal propre de la duree que je veux avec du 2.5v quand le poisson a coupe le fasiceau et du 0v le reste du temps.

    N y a t il pas plus simple. du genre un circuit derivateur qui donne juste une impulsion sur front descendant negatif si bien que suite a mon detecteur je puisse mettre ce derivateur puis nettoye+inverse le signal avec un seul 555?

    merci de la reponse

  11. #10
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Moi je pensais mettre le dérivateur avant, entre le capteur et le 555.

    Comme ça les modifications son minimes.

    Au fait, ton 555 il est alimenté en quoi ? 5V, 12V ?
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  12. #11
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    le 555 est alimente en 5v.
    Donc je mets mon deriavteur puis le 555?

  13. #12
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Moi ce que je ferais, d'abord, si tu as un oscillo sous la main, c'est faire un petit essai.

    Au +5V, tu relies une résistance (10 k) puis une capa (1 microF) puis la capa à la sortie de ton capteur.

    Le point qui nous interesse, c'est le point entre la resistance et la capa (point A). Quand il n'y a pas de poisson, la tension doit être UA = 5V.

    Quand le poisson arrive, il doit y avoir un pic de tension vers le bas qui déclenche le monostable. Puis la tension remonte à 5V.

    Quand le poisson repart, ça doit faire un pic vers le haut (environ UA = 7,5 V ?) qui ne déclenche rien. Je n'ai pas réussi à voir si le 555 resistait à un tel pic sur le datasheet, en fonction de la tension d'alimentation.
    Si tu as peur tu peux mettre une diode zener 5v1 entre A et la masse pour limiter la tension à 5,1V, là il n'y aura pas de pb.

    Pour les valeur de R et C, j'ai pris un peu au hasard, mais ça devrait marcher ... en fait je pense que ça n'est pas critique vu la sensibilité du 555, mais bon, je peux me tromper. Au pire ça ne déclenchera pas.

    Tiens nous au courant si ça fonctionne.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  14. #13
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Si je comprend bien je dois faire ca?
    Je vais commencer les tests demaim matin
    Images attachées Images attachées  

  15. #14
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Non ...

    un petit shcéma
    Images attachées Images attachées
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  16. #15
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Up

    Ca fonctionne ?

    Ou alors tout a cramé et tu fais la gueule ?
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  17. #16
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour,
    non en fait j ai pas pu tester car la barriere infra rouge ne fonctiionne plus. Donc j essaye de trouver d autres barrieres infra rouges. J en ai commander une chez maplin, mais y a pas bcp de modele qui existe.

  18. #17
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour,
    J ai enfin pu essayer le derivateur entre le detecteur IR et le timer 555....resukltat ca marche, j ai de beau signaiux carre sur mon ordi.
    Merci

  19. #18
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Rebonjour,
    Maintenant j ai un autre pb. J aimerais augmenter le nd de detecteur sur le meme circuit.
    Sur l emetteur de ma barriere IR, si j augmente le nb de led emettrice IR en les placant les unes a la suite des autres (en serie) ca marche, elle emettent.
    Sur le recepteur de ma barriere IR, j ai essaye d augmenter le nb de led phototransistor en les mettant en parrallele ca marche pas. En les mettant en serie, il faut que le signal IR soit coupe sur les 2 phototransistor pour qu il y ait un signal electrique. Dommage.
    Pourquoi?
    Est il possible d avoir plusieurs phototransistor (led receptrice) sur le meme circuit si bien que si juste une seule ne recoit plus IR, elle envoie un signal electrique??
    Merci

  20. #19
    invite72410984

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Salut,

    pour preciser le comportement de ton poisson, il faudrait que tu montes un derivateur et un etage de mise en forme qui permettrait de recuperer l'information qui t'interesse : le poisson traverse le faisceau et ne roupille pas ds le faisceau !

    Taoufik AMRI

  21. #20
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    bonjour,
    ca c est deja fait (cf poste au dessus)
    qqn as t il la solution?

  22. #21
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour
    Je pensais avoir trouver la solution en utilisant un circuit logique AND.

    j ai fait donc des tests avec le CD4068BE de chez texas instrument. Ca n apas ete concluant car je pense que je ne le branche pas comme il faut.
    Voici l adresse des caracteristiques du produit
    http://www.chipcatalog.com/Datasheet...4CCFACA08D.htm
    Moi voici ce que j ai;
    - plusieurs led (phototransistor- les recepteurs IR de ma barriere IR) avec pour chacune deux fils; le + et le -
    - le + et le - qui viennent (en passant par divers composants) de l alimentation.
    Comment donc brancher le cd4068be entre ces deux points?
    merci

  23. #22
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    T'a vérifié si la tension fournie est suffisament grande pour faire basculer tes portes. En théorie c'est 2,25 V pour une alim de 5 V. Mais si mes souvenirs sont bons, tes variations sont entre 0 et 2,5 V, ça devrait basculer, mais c'est quand même limite ...
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  24. #23
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Salut a tous,
    Enfin tout marche....
    ...sauf une petite perfectiuon que j aimerais apporter. J aimerais remplacer les del emettrice ir que j ai par des 875 nm car l IR passe a travers le verre de l aquarium a cette longueur d onde. Jusqu a la rien de complique.
    Je vous met en lien le datasheet de
    - l emetteur http://www.farnell.com/datasheets/4654.pdf
    - du recepteur http://www.farnell.com/datasheets/3100.pdf il s agit du model FA.
    J ai a la base un courant de 9v 400ma que j ai divise par deux en parralele (un pour l emetteur et un pour le recepteur).
    J ai donc sur l emetteur du 9v 200ma normallement.
    D apres le datasheet la led fonctionne en If=100mA et Vf=1.5 a 1.8. Donc pour trouver la resistance j ai applique la formule R=(V-Vf)/I. La resistance que j ai place en serie fait donc entre 72 et 75 ohm.
    Et la j essaye et ca marche pas, le detecteur reste coupe.
    J ai essaye avec d autre led emetteur de la meme serie (j en ai 18), pareille. J ai fait gaffe a la polarite etc
    Est ce que j ai fairt une erreur?
    Merci

  25. #24
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Et ton detecteur, tu l'as monté comment ?
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  26. #25
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour,
    Tout est ok, en fait le magasin c est gourre d etiquette sur le paquet. Ils on inverse les led emettrices et detectrices...
    Par contre je n arrive pas a faire marcher le circuit logique AND.

  27. #26
    Sir Bedevere

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Retour sur ce qui se disait avant :

    En fait je vois pas le problème (c'est con pas vrai ?) : Quand tu parles d'"enregistrer de l'activité" avec ton ordinateur, faudrait que tu sois un peu plus précis : Ton logiciel d'acquisition il mesure quoi ? le nombre de passages du poisson ? Ou la durée qu'il passe dans le faisceau ?

    Non parce que sinon tu n'as qu'à compter les fronts montants ou descendants du signal par unité de temps, et comme ça t'auras l'activité réelle du poisson, je vois pas ce qui pose problème ...
    L'expérience est le nom que chacun donne à ses erreurs - Oscar Wilde

  28. #27
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Pour tes AND, ça a marché, ou ça n'a jamais marché ?

    Juste une idée, j'espère que tu n'as pas mis un dérivateur par capteur et les AND aprés ...
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  29. #28
    rory

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour,
    En fait voici le circuit;
    Les capteurs puis les AND puis un circuit pour amener la bonne tension au led puis le derivateur, puis le timer 555 puis acquisition de la tension sur ordi.
    Le pb c est que les AND ne marche pas. Comment brancher le CD4068B. Il faut que je l alimente avec un circuit exterieur? Les led je les alimentent avec mon circuit puis en serie je met la porte AND???

  30. #29
    FC05

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    J'ai regardé la 4068, c'est une porte et-non (NAND) à 8 entrées. Donc, il faut que toutes les entrées soient à un état haut pour avoir une sortie à 0 ... ce qui inverse l'évolution du signal, puisque quand un poisson passe on vas aller à l'état bas. C'est pas forcément grave, puisque le signal se déclenchera quand le poisson partira.

    Pour ce qui est des photodiodes (et pas des LED, c'est pas la même chose malgrés un aspect extérieur parfois assez semblable), il faut les connecter au +, puis à une resistance (10k par exemple) et la résistance à la masse.
    Aprés (donc en //) on relie le point situé entre la photodiode et la resistance à l'entrée logique.
    Le point milieu doit avoir un potentiel proche de 5V quand la photodiode est passante (éclairée) et proche de 0V quand la photodiode est bloquée.

    Autre chose, ne pas oublier d'alimenter le circuit (5V sur la broche 14 et 0V sur la broche 7) et de mettre une petite capa (0,1microF) entre ces deux broches. De plus les broches non utilisées en entrées doivent être reliés directement au +5V.
    "La réalité c'est ce qui reste quand on refuse d'y croire" P.K. Dick

  31. #30
    velosnomades

    Re : Temporiser un signal electrique pour enregistrer une activite biologique

    Bonjour,
    je m'incruste un peu dans ce topic, j'utilise une barriere IR et j'aimerais pouvoir temporiser le relais (retard réglable de 0 à 1s)... est ce possible et comment.
    Merci
    NB je suis nul alors soyez indulgents svp
    ci-joint le schema
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