Chaussures auto-laçantes intelligentes avec récupération d'énergie piézoélectrique

Composants et fournitures

Capteur piézoélectrique (disque)	×1
Diode 1N4001 (redresseur)	×1
Power bank (batterie externe)	×1
Plaque acrylique (base piézo)	×1
LED (générique)	×1
Interrupteur à glissière	×1
Arduino 101 / Arduino Pro Mini 5V / MKR Fox 1200	×1
Convertisseur USB-TTL CP2102 (si Pro Mini)	×1
Servomoteur >10 kg·cm (laçage)	×1
Colliers de serrage (zip ties)	×1
Compteur de pas (tally counter) + bouton poussoir	×1

Applications et services en ligne

• Application mobile santé (suivi pas, calories, distance)

À propos du projet

Projet réalisé pour une foire scientifique, combinant trois fonctions : génération d'électricité par la marche, laçage automatique, et comptage de pas avec application mobile. Une excellente introduction à l'Arduino, aux servos et à l'électronique de puissance.

Étape 1 : Liste détaillée des pièces

Génération d'électricité : disque piézo, diode 1N4001, power bank, plaque acrylique, LED, interrupteur.

Auto-laçage : chaussures, Arduino (Pro Mini / 101 / MKR Fox), convertisseur CP2102 (si Pro Mini), servo >10 kg·cm, colliers de serrage.

Comptage de pas : compteur mécanique, bouton poussoir, fils.

Étape 2 : Génération d'électricité (piézo)

Le disque piézo est collé sur une base acrylique percée de trous sous chaque élément : la piézo a besoin de compression ET de détente pour générer. Une mousse sous chaque disque assure le retour élastique.

Tous les éléments piézo sont câblés en parallèle. Un redresseur (diode 1N4001 ou pont de diodes) convertit le courant alternatif en continu pour charger la power bank.

Étape 3 : Système auto-laçant

Percez la chaussure pour faire passer les lacets vers le servo, guidés par des colliers de serrage. Le servo (piloté par un potentiomètre ou code direct) tire les lacets. Le code « servo knob » de l'IDE Arduino convient pour un test simple. L'Arduino Pro Mini 5V est une option économique ; l'Arduino 101 offre le BLE en plus.

Étape 4 : Comptage de pas et application

Un compteur mécanique (tally counter) est modifié : deux fils soudés aux bornes du bouton, reliés à un bouton poussoir placé sous le talon (une seule chaussure). L'application mobile (fichier .apk fourni) permet d'entrer le compteur et le poids pour calculer : pas, distance (km), calories brûlées.

Étape 5 : Ajout de LED

3 LED en parallèle avec interrupteur, alimentées par la power bank. Utile pour la visibilité nocturne.

Avantages des chaussures intelligentes

• Recharge téléphone en randonnée (énergie piézo).
• Laçage auto : enfants, personnes âgées, dos douloureux.
• Comptage pas + calories : coureurs, régime.
• Éclairage intégré : sécurité nuit.

Étape 6 : Vidéo de démonstration

Vidéo complète disponible (lien dans le projet original). L'auteur cherche des contributeurs pour une version améliorée.

Code

Code Arduino (Pro Mini / 101) – Contrôle servo

#include 
Servo myservo;
int potpin = 0;
int val;

void setup() {
  myservo.attach(2);
}

void loop() {
  val = analogRead(potpin);
  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);
  myservo.write(val);
  delay(15);
}

Note : Ce code de base utilise un potentiomètre. Pour l'auto-laçage réel, remplacer par une logique à bouton/fin de course.

Schémas

Schéma de câblage : piézo → redresseur → power bank ; Arduino → servo ; bouton talon → compteur. Disponible dans la section schémas.