View source for Broder avec du fil conducteur

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=Broder avec du fil conducteur=
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{{livre_wiki
|ico=Fleur-avec-nuage-nette.png
|fait_partie_du_cours=Livre broderie
|pas_afficher_sous-page=Non
|statut=finalisé
|editeur=Daniel K. Schneider
|dernière_modif=2026/07/15
|objectif=Broder du fil conducteur,
Créer des simples e-textiles interactifs
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|pages_prérequises=Stitch Era - logiciel de broderie machine et de hotfix
|voir_aussi=Broderie numérique - introduction,
Broderie machine,
Logiciel de broderie,
Principes de la numérisation en broderie machine,
Numérisation semi-automatique en broderie machine,
Numérisation classique en broderie machine,
Points de broderie,
Lettrage en broderie numérique,
Formats de fichiers en broderie numérique,
Adapter un motif de broderie machine,
Cerceaux et stabilisateurs en broderie machine,
Textiles fils et aiguilles en broderie machine,
Aiguille pour machines à broder et à coudre,
Fil à broder,
Essais de fils à broder,
Palette de fil à broder,
Brother PR1050X,
Brother PR1X,
Brother Skitch PP1,
Broderie 3D,
Broder sur une chaussette,
Broder des patchs et appliqués,
Broder des porte-clés et étiquettes pendantes,
Dentelle autoportante (FSL),
Encadrement multiple en broderie machine,
Broder avec du fil conducteur,
Emoji Embroidery Project,
Broderie machine dans l'éducation,
Réussir un projet de broderie,
Diagnostic et résolution de problèmes en broderie machine,
Glossaire de la broderie
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|cat tutoriels=Broderie machine
}}
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== Introduction ==

{{BoiteResume
|titre=Broder avec du fil conducteur
|contenu=
La broderie machine permet non seulement de réaliser des motifs décoratifs, mais aussi de fabriquer des circuits textiles. En utilisant un fil conducteur, il devient possible de créer des boutons tactiles, des capteurs, des connexions électriques ou des objets interactifs intégrant un microcontrôleur. Cet article présente les principes de la broderie conductrice, les précautions à prendre et plusieurs exemples simples utilisant la platine [[Adafruit Circuit Playground Express]].
}}

La broderie machine ne sert pas uniquement à décorer un textile. En utilisant un '''fil conducteur''' {{indexit|fil conducteur}}, elle permet également de réaliser des circuits électriques directement dans le tissu. Les chemins conducteurs sont brodés avec précision et répétabilité, puis reliés à des composants électroniques comme des LED, des capteurs ou un microcontrôleur. Cette approche s'intègre naturellement dans un processus de fabrication numérique déjà utilisé pour la broderie décorative.

Cette technique ouvre la porte à un domaine beaucoup plus vaste : celui des '''e-textiles''' {{indexit|e-textile}} (textiles intégrant de l'électronique) et des '''wearables''' {{indexit|wearable}} (technologies portées sur soi). On y trouve aussi bien des vêtements de sport capables de mesurer la fréquence cardiaque que des accessoires interactifs, des installations artistiques ou encore des dispositifs médicaux portables. Contrairement aux objets connectés classiques, comme les montres ou les bracelets électroniques, l'électronique n'est pas simplement fixée sur le textile : elle en fait partie intégrante grâce à des fils conducteurs, des tissus conducteurs ou des capteurs souples. Cette intégration pose des défis spécifiques, notamment en matière de souplesse, de lavabilité, de résistance à l'usure et de prévention des courts-circuits.

Un fil conducteur brodé peut remplir plusieurs fonctions dans un objet interactif. Le cas le plus simple consiste à réaliser un bouton tactile : une zone brodée reliée à une entrée capacitive d'un microcontrôleur déclenche une action lorsqu'on la touche. Il est également possible de détecter un glissement ou une pression, de relier des LED, des NeoPixels, des haut-parleurs ou d'autres capteurs, le circuit étant directement intégré au tissu. Une application plus avancée consiste à utiliser le fil brodé comme électrode pour mesurer des signaux bioélectriques, par exemple en électromyographie (EMG). Kim ''et al.'' (2023) montrent notamment que le type de point utilisé influence directement la qualité du signal capté.

Broder avec du fil conducteur reste une technique relativement spécialisée. Cet article se limite volontairement à des réalisations simples, facilement reproductibles dans un fablab ou dans un contexte éducatif. Les exemples utilisent la platine [[Adafruit Circuit Playground Express]] (CPX), programmable en JavaScript avec l'environnement MakeCode.

== Aspects techniques du fil conducteur ==

Le fil conducteur peut remplir plusieurs fonctions dans une broderie électronique :

* relier électriquement une platine à des composants (LED, NeoPixels, haut-parleurs, capteurs, etc.) ;
* réaliser des surfaces tactiles ou des boutons capacitifs ;
* créer des capteurs exploitant la résistance électrique d'un tracé brodé (pression, flexion, positionnement, etc.).

Les performances électriques d'une broderie conductrice dépendent à la fois des propriétés du fil utilisé et de la manière dont il est brodé. Contrairement à un simple conducteur métallique, une piste brodée est constituée de nombreux points qui peuvent se chevaucher, se croiser ou former plusieurs chemins parallèles. Le choix du point de broderie, de la densité et de la géométrie du tracé influence donc directement le comportement électrique du circuit.

=== Points de broderie et résistance ===

Les fabricants caractérisent généralement leurs fils conducteurs par leur '''résistance linéique''' {{indexit|résistance linéique}}, c'est-à-dire la résistance d'un mètre de fil, exprimée en '''Ω/m''' (ohms par mètre). Pour un fil uniforme, la résistance théorique est donnée par la formule :

: R = R′ × L

où ''R'' est la résistance (Ω), ''R''′ la résistance linéique (Ω/m) et ''L'' la longueur du fil (m).

Cette formule s'applique toutefois directement uniquement au '''fil seul'''. '''En broderie''', la résistance dépend également du type de point utilisé (point droit, triple point, satin, remplissage, etc.), car la longueur réelle du fil, les contacts entre points et la présence éventuelle de chemins électriques parallèles modifient la résistance du conducteur brodé.

Pour cette raison, la caractéristique la plus pertinente est souvent la '''résistance mesurée de la broderie terminée''', déterminée expérimentalement à l'aide d'un multimètre. Cette valeur dépend à la fois du fil utilisé et de la stratégie de numérisation.

La résistance électrique d'un tracé brodé dépend principalement de deux facteurs :

* la '''quantité de fil conducteur''' déposée sur le tissu. Plus le nombre de passages est important, plus la résistance diminue. Un simple point droit présente ainsi davantage de résistance qu'un point triple, plusieurs lignes parallèles ou un satin recouvrant le même trajet ;
* la '''distance parcourue''' par le courant. Plus le tracé est long, plus la résistance augmente. Un tracé long et fin se comporte donc très différemment d'un tracé court et dense, même lorsqu'ils sont réalisés avec le même fil.

=== Caractéristiques de fils conducteurs et réglages ===

Les premiers essais présentés dans ce chapitre ont été réalisés avec des fils conducteurs Madeira. Deux références sont particulièrement intéressantes, car elles correspondent à des usages différents.

{| class="wikitable"
|+ Fils conducteurs Madeira : résistance et aiguille recommandée
!Fil
!Résistance annoncée
!Aiguille recommandée
!Usage principal
|-
|'''Madeira HC 12'''
|< 100 Ω/m
|100/16
|Pistes nécessitant une faible résistance
|-
|'''Madeira HC 40'''
|< 300 Ω/m
|75/11 ou 80/12
|Usage général, plus facile à broder
|}

'''Madeira HC 12'''

Caractéristiques selon le constructeur : ''Heavy fully silver-plated dtex 235×2 embroidery thread'' avec une résistance inférieure à 100 Ω/m. Ce fil est destiné aux circuits robustes et aux applications nécessitant une résistance électrique très faible. Il est livré sur des cônes de 1000 m et s'utilise avec une aiguille 100/16.

'''Madeira HC 40'''

Caractéristiques selon le constructeur : ''The all-rounder among conductive threads.'' Ce fil conducteur dtex 117×2 est conçu pour les aiguilles standard 75/11 ou 80/12. Sa résistance est inférieure à 300 Ω/m et peut être réduite en utilisant un fil conducteur en canette ou en augmentant la quantité de fil déposée par la broderie. Il est disponible sur des cônes de 2500 m.

Les caractéristiques détaillées sont disponibles sur le site de Madeira : [https://www.madeira.com/embroidery-solutions/embroidery-supplies/industrial-embroidery-threads/technical-threads/high-conductive-threads High Conductive Threads] (consulté en janvier 2023).

== Développement avec le Circuit Playground Express ==

Le [[Adafruit Circuit Playground Express]] {{indexit|Circuit Playground Express|see=CPX}}{{indexit|CPX}} (CPX) est un microcontrôleur particulièrement populaire dans les projets e-textiles. Il intègre de nombreux capteurs, plusieurs entrées et sorties, ainsi que dix NeoPixels programmables. Il peut être programmé avec [[MakeCode]], [[Arduino]] ou CircuitPython. Dans cet article, nous utiliserons uniquement les fonctions nécessaires aux exemples présentés.

Voici le diagramme officiel du Circuit Playground Express :

[[Fichier:Adafruit Circuit Playground Express Pinout.png|1000px|none|vignette|Diagramme officiel du Circuit Playground Express]]

{{BoiteAstuce
|titre=Ne cherchez pas à tout comprendre
|contenu=
Le Circuit Playground Express offre de nombreuses possibilités qui dépassent largement le cadre de cet article. Pour reproduire les exemples présentés ici, il suffit de comprendre les quelques connexions décrites ci-dessous. Les lecteurs souhaitant aller plus loin trouveront une documentation très complète sur le site d'Adafruit.
}}

Pour les exemples de ce chapitre, seuls quelques connecteurs sont réellement indispensables :

* Les « pinouts » A1 à A7 peuvent être utilisés comme entrées ou sorties numériques ou analogiques.
* Le pinout A0 est utilisé pour envoyer un signal vers un petit haut-parleur ; celui-ci est alimenté par VOUT et relié à la masse (GND).

=== Branchement d'un haut-parleur ===

Le haut-parleur permet d'ajouter une dimension sonore aux projets e-textiles. Dans ce chapitre, nous l'utiliserons pour réaliser un '''instrument de musique tactile''' intégré à un vêtement. Le même principe peut être utilisé pour créer des poupées interactives, des coussins musicaux, des livres textiles ou d'autres objets éducatifs réagissant au toucher. Ce type de projet constitue une excellente activité de fablab, car il combine broderie numérique, électronique et programmation.

Le haut-parleur utilise uniquement trois connexions : une sortie analogique (A0), une alimentation (VOUT) et la masse (GND). Pour brancher un haut-parleur comme le [https://learn.adafruit.com/adafruit-stemma-speaker STEMMA Speaker] (en anglais) à l'aide du câble JST terminé par trois pinces crocodiles :

* Connecter le fil noir au GND (masse).
* Connecter le fil blanc au pinout A0 (sortie analogique).
* Connecter le fil rouge au VOUT (alimentation).

=== Branchement d'un NeoPixel ou d'une chaîne de NeoPixels ===

Dans les projets e-textiles, notamment ceux destinés à la mode, au spectacle ou aux installations interactives, l'éclairage joue un rôle important. Les '''NeoPixels''' {{indexit|NeoPixel}} sont de petites LED adressables individuellement, capables d'afficher pratiquement n'importe quelle couleur. Elles permettent de créer des vêtements lumineux, des accessoires interactifs ou des effets d'animation synchronisés avec des capteurs ou des gestes de l'utilisateur.

Un NeoPixel peut être utilisé seul ou relié à d'autres NeoPixels en chaîne. Tous sont commandés par une seule sortie de la platine, ce qui permet de réaliser des installations comportant quelques LED seulement ou plusieurs dizaines, voire centaines, avec le même principe de programmation.

Le branchement d'un NeoPixel est simple : il nécessite une alimentation, une masse et une ligne de données.

Selon le tutoriel [https://learn.adafruit.com/flora-rgb-smart-pixels/hook-up-alligator-clips Hook up alligator clips] (en anglais) (consulté en août 2019), un NeoPixel isolé ou une bande de NeoPixels se raccorde de la manière suivante :

* Connecter le câble + à VOUT (sortie de tension).
* Connecter le câble − à GND (masse).
* Connecter le câble de données à une entrée/sortie générale, par exemple A1.

On recommande d'utiliser les couleurs habituelles : rouge pour le +, noir pour le − et blanc ou jaune pour les données.

{| class="wikitable"
|+ Connecter un NeoPixel à un Circuit Playground Express
|-
! Pads sur la platine
! NeoPixel
! Bande de LED avec câbles
|-
| VOUT (sortie de tension)
| +
| rouge
|-
| GND (masse)
| −
| noir
|-
| A0 (ou un autre pad d'entrée/sortie généraliste, de A0 à A7)
| ↑ (flèche pointant vers l'intérieur du NeoPixel)
| blanc ou jaune
|}

On peut connecter plusieurs NeoPixels en série (+ avec +, − avec − et sortie avec entrée), ou utiliser directement un anneau ou une bande de NeoPixels. Du point de vue de la programmation, ces différents dispositifs se manipulent de manière identique : un NeoPixel isolé correspond simplement au premier élément d'une chaîne.

=== Branchement d'un anneau NeoPixel ===

On peut brancher des NeoPixels externes et les programmer avec MakeCode, comme c'est expliqué dans ce [https://learn.adafruit.com/neopixels-with-makecode/external-strips tutoriel « External strips »] (en anglais). Il faut toutefois programmer en JavaScript.

Les quelques lignes de JavaScript suivantes suffisent à commander un anneau de douze NeoPixels connecté sur A1 :

<syntaxhighlight lang="js">
let strip: light.NeoPixelStrip = null
input.buttonA.onEvent(ButtonEvent.Down, function () {
    // show blue on all pixels
    strip.setAll(Colors.Blue)
})
input.buttonB.onEvent(ButtonEvent.Down, function () {
    // show red on all pixels
    strip.setAll(Colors.Red)
})
// mount an external Neopixel strip on pin A1 with 12
// RGB pixels
strip = light.createStrip(pins.A1, 12)
</syntaxhighlight>

Chaque NeoPixel peut également être piloté individuellement. L'exemple suivant les allume successivement en vert.

<syntaxhighlight lang="js">
// set colors one by one
for(let i = 0; i < strip.length(); ++i) {
    strip.setPixelColor(i, Colors.Green);
}
</syntaxhighlight>

=== Programmer avec MakeCode ===

Les exemples de ce chapitre utilisent MakeCode {{indexit|MakeCode}}, un environnement de programmation graphique générant du JavaScript. Il est possible de programmer entièrement à l'aide de blocs, de modifier directement le code JavaScript ou de combiner les deux approches.

Deux interfaces sont disponibles :

* via un navigateur web : https://makecode.adafruit.com/ ;
* via l'application « Microsoft MakeCode for Circuit Playground Express », disponible dans le Microsoft Store (voir [https://learn.adafruit.com/adafruit-circuit-playground-express/makecode-and-windows-10 la documentation] en anglais). Cette version offre quelques fonctionnalités supplémentaires, notamment l'écriture directe sur le CPX.

Dans les deux cas, après avoir vérifié le fonctionnement du programme grâce au simulateur, on enregistre un fichier <code>.uf2</code>. Une fois le CPX connecté (ou redémarré à l'aide du bouton ''Reset''), il suffit de copier ce fichier sur la carte. Si le transfert réussit, le CPX redémarre automatiquement.

Pour aller plus loin, il est possible de programmer directement en JavaScript.

* La documentation officielle de MakeCode est disponible à l'adresse : https://makecode.adafruit.com/reference

=== Astuces ===

* Pour créer un « bouton » tactile, il suffit de broder une ligne en point triple {{indexit|point triple}}, puis un petit ''tatami'' au bout afin de faciliter le contact.
* Vérifier soigneusement la broderie, notamment en coupant les fils de saut et en inspectant les deux faces du tissu.
* Après avoir connecté une nouvelle entrée ou sortie, redémarrer le CPX en appuyant sur le bouton ''Reset''.

=== Matériel complémentaire ===

Pour le CPX :

* https://www.adafruit.com/product/3333

Selon les projets :

* Pinces crocodiles.
* Potentiomètre : https://www.adafruit.com/product/562, plus un bouton : https://www.adafruit.com/product/2057 (pratique pour tester une entrée analogique).
* Petit ampli / haut-parleur : https://www.adafruit.com/product/3885 — [https://learn.adafruit.com/adafruit-stemma-speaker Adafruit STEMMA Speaker] (en anglais).
* Divers NeoPixels (individuels, en anneaux ou en bandes).

== Projet : un clavier textile à sept touches ==

Ce premier projet montre comment réaliser un '''clavier textile tactile''' à l'aide d'un simple motif brodé avec du fil conducteur. Chacune des sept touches est reliée à une entrée capacitive du Circuit Playground Express (CPX). Lorsqu'un utilisateur touche une zone brodée, le microcontrôleur détecte le contact et joue la note correspondante.

Ce projet illustre plusieurs principes fondamentaux de la broderie conductrice :

* réaliser des pistes électriques directement dans le tissu ;
* utiliser une broderie comme capteur tactile ;
* relier une broderie à un microcontrôleur ;
* associer une interaction tactile à des effets sonores et lumineux.

Ces mêmes principes peuvent ensuite être réutilisés pour créer des interfaces textiles plus complexes, par exemple des instruments de musique, des jeux interactifs, des jouets éducatifs ou des vêtements réagissant au toucher.

=== Broderies ===

Nous avons réalisé deux versions du clavier utilisant le même principe électronique mais des dispositions graphiques différentes. Selon la version, les sept touches correspondent soit à une gamme pentatonique mineure, soit à une gamme blues hexatonique en mi bémol mineur.

Le résultat reste modeste sur le plan musical, principalement en raison d'une légère latence entre le toucher et la production du son. En revanche, ce projet constitue une excellente démonstration du fonctionnement des entrées tactiles du CPX et de la réalisation de circuits textiles brodés.

La réalisation se résume à deux étapes :

# broder les pistes conductrices et les sept touches tactiles ;
# programmer le Circuit Playground Express avec MakeCode.

La galerie suivante illustre les différentes étapes de réalisation.

<gallery mode=packed heights=300>
Fichier:make-code-clavier-1.jpg|Deux versions de clavier.
Fichier:make-code-clavier-2.jpg|Clavier « main » dans le cadre.
Fichier:make-code-clavier-3.jpg|Essais des touches avec des pinces crocodiles.
Fichier:make-code-clavier-4.jpg|Détail du Circuit Playground Express.
Fichier:make-code-clavier-5.jpg|Platine cousue sur le tissu et reliée aux pistes conductrices brodées.
</gallery>

=== Programmer un clavier (version 2) ===

Le programme suivant montre comment réaliser un clavier textile à sept touches. Chaque touche déclenche une note et allume simultanément une LED intégrée au Circuit Playground Express. Les lecteurs pourront ensuite modifier les fréquences, les couleurs ou le comportement des touches afin de créer leur propre instrument.

[[Fichier:make-code-clavier-1.png|none|1000px|thumb|Interface et programme MakeCode pour implémenter un clavier.]]

==== Le code en JavaScript ====

On peut copier-coller directement le code suivant dans le panneau JavaScript de MakeCode (voir l'image « Interface et programme MakeCode »). Les blocs visuels correspondants sont alors générés automatiquement. Nous avons choisi de publier les exemples sous forme de code source, car ce format est durable, facilement modifiable et indépendant des services de partage en ligne.

<syntaxhighlight lang="js">

input.touchA1.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(1, 255, 1, 1)
    music.playTone(330, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.touchA5.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(1, 255, 1, 1)
    music.playTone(494, music.beat(BeatFraction.Double))
})
function set_lights (led_pos: number, _0: number, _1: number, _2: number) {
    music.stopAllSounds()
    light.clear()
    color2 = color.rgb(_0, _1, _2)
    light.setPixelColor(led_pos, color2)
}
input.touchA2.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(8, 255, 255, 1)
    music.playTone(392, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.touchA6.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(3, 255, 1, 1)
    music.playTone(587, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.buttonA.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    music.stopAllSounds()
    music.setVolume(101)
})
input.touchA3.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(9, 255, 255, 1)
    music.playTone(440, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.touchA7.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(4, 255, 1, 1)
    music.playTone(659, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.touchA4.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(0, 255, 255, 1)
    music.playTone(466, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.buttonB.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    music.stopAllSounds()
    music.setVolume(255)
})
let color2 = 0
music.setVolume(101)

</syntaxhighlight>

=== Version enrichie avec un NeoPixel externe ===

Il est facile de coudre un CPX sur un tissu à l'aide de fil conducteur. Nous avons utilisé ici le fil conducteur 2-ply d'Adafruit, mais le fil à broder Madeira HC 40 devrait également convenir.

Quelques conseils pratiques :

* Broder de petits pads aux extrémités des pistes afin de faciliter la connexion avec les entrées de la platine.
* Trois ou quatre tours de fil autour des pastilles du CPX suffisent largement.
* Il est plus facile de commencer la couture depuis le verso vers le recto, puis de revenir dans le même trou.
* Vérifier soigneusement qu'aucun fil ne puisse provoquer un court-circuit.

Cette deuxième version montre comment enrichir le projet en ajoutant un NeoPixel externe et en exploitant plusieurs capteurs intégrés au Circuit Playground Express.

Le programme illustre notamment :

* un retour sonore lorsqu'on touche une des touches textiles ;
* un changement de couleur du NeoPixel ;
* des animations déclenchées par la luminosité, le bruit ou les mouvements ;
* le réglage du volume sonore avec les boutons A et B.

[[Fichier:make-code-clavier-6.jpg|none|600px|thumb|Branchement d'un NeoPixel.]]

[[Fichier:make-code-clavier-v3.png|none|800px|thumb|Programme MakeCode.]]

Voici également le code source complet. On peut le copier-coller directement dans l'interface en ligne de [https://makecode.adafruit.com/ MakeCode pour Adafruit] ou dans l'application installée sur son ordinateur. MakeCode reconstruira automatiquement les blocs visuels correspondants.
<syntaxhighlight lang="javascript">
input.buttonA.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    music.stopAllSounds()
    music.setVolume(101)
    neopix.setBrightness(60)
})
input.buttonB.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    music.stopAllSounds()
    music.setVolume(255)
    music.playMelody("D F D F G C5 F D ", 120)
    neopix.setBrightness(80)
    neopix.setPixelColor(0, light.rgb(1, 1, 255))
    neopix.setAll(0x007fff)
    neopix.show()
})
input.buttonsAB.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(0, 255, 1, 1)
    music.stopAllSounds()
    music.playTone(330, music.beat(BeatFraction.Breve))
})
input.touchA2.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(0, 255, 255, 1)
    music.stopAllSounds()
    music.playTone(659, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.touchA5.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(0, 255, 1, 255)
    music.stopAllSounds()
    music.playTone(440, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.onLightConditionChanged(LightCondition.Dark, function () {
    music.stopAllSounds()
    music.playMelody("G B A G C5 B A B ", 120)
})
input.onGesture(Gesture.Shake, function () {
    music.stopAllSounds()
    music.playMelody("C D C D C D C D ", 240)
})
input.touchA3.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    music.stopAllSounds()
    set_lights(0, 255, 100, 1)
    music.playTone(587, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.touchA6.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(0, 255, 1, 1)
    music.stopAllSounds()
    music.playTone(392, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.onLoudSound(function () {
    music.stopAllSounds()
    music.playMelody("C5 C5 C5 B C5 C5 C5 B ", 500)
})
input.touchA4.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    music.stopAllSounds()
    set_lights(0, 255, 100, 100)
    music.playTone(523, music.beat(BeatFraction.Double))
})
input.touchA7.onEvent(ButtonEvent.Click, function () {
    set_lights(0, 1, 1, 255)
    music.stopAllSounds()
    music.playTone(330, music.beat(BeatFraction.Double))
})
function set_lights (led_pos: number, _0: number, _1: number, _2: number) {
    neopix.setPixelColor(led_pos, light.rgb(_0, _1, _2))
    neopix.setBrightness(_0)
    neopix.show()
}
let neopix: light.NeoPixelStrip = null
music.setVolume(146)
input.setLoudSoundThreshold(150)
input.setLightThreshold(LightCondition.Dark, 14)
neopix = light.createStrip(pins.A1, 1)
neopix.setMode(NeoPixelMode.RGB)
</syntaxhighlight>

Ce projet constitue une excellente base pour réaliser un instrument textile plus élaboré, un contrôleur MIDI, un jeu interactif ou encore une interface de commande pour une installation artistique. En remplaçant les simples lignes conductrices par d'autres formes de broderie, il est également possible d'explorer des interfaces tactiles beaucoup plus riches.

== Projet : une guitare textile à une corde ==

Ce prototype explore une autre manière d'utiliser les textiles conducteurs : au lieu de réaliser plusieurs boutons tactiles indépendants, il cherche à créer une '''commande continue''', comparable à une corde de guitare ou à un curseur. Selon la position du doigt, la platine produit une note différente.

Le principe est différent de celui du clavier tactile présenté précédemment. Les entrées capacitives du Circuit Playground Express détectent un contact, mais ne permettent pas de mesurer directement la position d'un doigt sur une surface. Il faut donc utiliser une autre approche.

Nous avons réalisé une bande conductrice dont les deux extrémités sont reliées à l'alimentation et à la masse. Un troisième contact mobile glisse sur cette bande et transmet une tension variable à une entrée analogique du microcontrôleur. Cette variation est ensuite utilisée pour modifier la hauteur du son produit.

Nos premiers essais avec un conducteur entièrement brodé n'ont pas été concluants, le fil utilisé présentant une résistance trop faible. Nous avons finalement obtenu de meilleurs résultats avec un tissu conducteur EeonTex.

Le prototype comporte trois connexions :

* une extrémité de la bande conductrice reliée au 3,3 V ;
* l'autre reliée au GND ;
* un troisième contact mobile relié à une entrée analogique (par exemple A5), que l'utilisateur fait glisser sur la bande.

Plus le contact mobile se rapproche du GND, plus la tension mesurée diminue, ce qui permet de faire varier la hauteur du son.

Le tissu conducteur a été fixé sur une serviette sous la forme d'un appliqué terminé par une bordure satin. Les graduations ont été brodées en point triple. À chaque extrémité, de petits ''tatamis'' réalisés en fil conducteur ainsi que trois boucles cousues avec du fil conducteur facilitent le raccordement électrique.

Le prototype présenté ici constitue essentiellement une preuve de concept. Il a permis de valider le principe, mais il a également mis en évidence plusieurs difficultés :

* le contact mobile est relativement peu pratique à manipuler ;
* les mesures restent instables selon la pression exercée et la qualité du contact ;
* un traitement logiciel plus élaboré serait nécessaire pour obtenir un véritable instrument de musique.

Nous n'avons donc pas poursuivi ce développement. En revanche, cette expérimentation montre qu'il est possible de réaliser des interfaces textiles analogiques à l'aide de matériaux conducteurs. Pour des projets de fablab ou d'initiation, nous recommandons toutefois les interfaces à boutons tactiles présentées dans la section précédente, plus simples à réaliser et plus robustes.

<gallery heights="299" mode="packed">
Fichier:music-slider-0.jpg|Musical slider sur bande textile conductrice — dispositif complet avec haut-parleur.
Fichier:music-slider-1.jpg|Zoom sur la bande conductrice.
Fichier:music-slider-2.jpg|Connexion de l'alimentation sur la bande.
Fichier:music-slider-3.png|Programme MakeCode.
Fichier:music-slider-4.jpg|Tissu conducteur EeonTex.
Fichier:music-slider-5.jpg|Raccordement électrique de la bande.
</gallery>

== Conclusion ==

La broderie avec du fil conducteur permet de dépasser le domaine de la décoration textile pour entrer dans celui des '''objets interactifs'''. En combinant des pistes conductrices brodées, un microcontrôleur et quelques composants électroniques, il devient possible de réaliser des interfaces tactiles, des effets lumineux, des dispositifs sonores ou encore des capteurs directement intégrés dans un textile.

Les exemples présentés dans cet article montrent qu'il est possible de réaliser rapidement des prototypes fonctionnels avec un matériel relativement abordable. Le [[Adafruit Circuit Playground Express]] est particulièrement adapté à une première découverte des e-textiles grâce à son grand nombre de capteurs intégrés et à l'environnement MakeCode, conçu pour l'enseignement et le prototypage rapide.

Il existe naturellement d'autres plateformes, notamment la '''LilyPad''' développée par Leah Buechley en collaboration avec SparkFun. Cette carte, spécialement conçue pour être cousue avec du fil conducteur, a largement contribué au développement des e-textiles. Elle repose toutefois sur l'environnement Arduino, généralement moins accessible aux débutants que MakeCode.

À notre avis, les projets les plus intéressants pour débuter combinent une réalisation textile relativement simple avec une interaction clairement perceptible par l'utilisateur. Deux pistes nous paraissent particulièrement adaptées :

* des '''objets interactifs''' comme des peluches, coussins, livres textiles ou panneaux tactiles qui réagissent au toucher par des sons, des lumières ou des animations ;
* des '''vêtements et accessoires lumineux''' utilisant des NeoPixels ou d'autres LED adressables, destinés au spectacle, au cosplay, à la médiation scientifique ou à des installations artistiques.

La broderie conductrice constitue ainsi une excellente porte d'entrée vers les e-textiles. Elle permet de réunir, dans un même projet, la broderie numérique, l'électronique, la programmation et le design d'interaction. C'est précisément cette approche pluridisciplinaire qui explique son succès dans de nombreux fablabs, ateliers de fabrication numérique et projets éducatifs.

Les principes présentés dans cet article restent valables avec d'autres cartes destinées aux e-textiles, comme la LilyPad ou diverses cartes compatibles Arduino. Les informaticiens ou les ''makers'' ayant déjà une expérience d'Arduino pourront facilement adapter les exemples présentés ici à leur propre matériel. Les techniques de broderie conductrice — réalisation des pistes, des surfaces tactiles et des connexions textiles — restent les mêmes ; seules la programmation et les connexions peuvent varier d'une plateforme à l'autre.

== Liens ==

=== Tutos Adafruit ===

* [https://makecode.adafruit.com/learnsystem/pins-tutorial/touch-input/touch-sensing Touch sensing] (en anglais). Explique les principes d'utilisation des entrées A1-A7 comme capteurs tactiles. Utilisé dans l'exemple du clavier brodé.
* [https://makecode.adafruit.com/learnsystem/pins-tutorial/touch-input/sensor-objects Touch sensor objects] (en anglais). Explique comment utiliser les ''touch sensors'' avec MakeCode. Technique utilisée pour le clavier brodé.
* [https://learn.adafruit.com/adafruit-stemma-speaker Adafruit STEMMA Speaker] (en anglais) (tuto connexion)
* [https://learn.adafruit.com/make-it-glow-your-first-neopixel-project/connect-the-lights Connect the Lights] (en anglais), tuto qui explique comment brancher un LED strip avec un « alligator clip strip ».
* [https://learn.adafruit.com/plush-game-controller Plush Game Controller] (en anglais). Exemple avec « touch sensing ». Technique utilisée pour le clavier brodé.
* [https://learn.adafruit.com/conductive-thread Conductive thread] (en anglais). Montre comment brancher du fil conducteur.
* [https://learn.adafruit.com/make-it-sound/music-and-sound-in-makecode Music and Sound in MakeCode] (en anglais)
* [https://learn.adafruit.com/circuit-playground-digital-input Circuit Playground Digital Input] (en anglais)
* [https://learn.adafruit.com/circuit-playground-analog-input/overview Circuit Playground Analog Input] (en anglais). Plus difficile à utiliser !
* [https://en.wikipedia.org/wiki/Piano_key_frequencies Piano Key frequencies] (Wikipedia, en anglais)

=== Autres tutos CPX ===

* [https://makeabilitylab.github.io/physcomp/cpx/ Circuit Playground Express] (en anglais) by makeabilitylab

=== MakeCode JavaScript ===

* [https://makecode.adafruit.com/docs Adafruit MakeCode documentation] (en anglais). Comprend des introductions et un manuel de référence

=== Exemples ===

* [http://fab.cba.mit.edu/classes/863.18/Harvard/people/lara/week13.html Exploring e-textiles] (en anglais) by Lara Tomholt. Décrit un projet avec broderies décoratives et un fil qui au toucher allume diverses LED, selon la position du doigt.

* [https://www.images-magazine.com/conductive-thread-embroidery-by-jacky-puzey/ Conductive thread embroidery by Jacky Puzey] (en anglais), 2018. Montre un exemple fait avec le fil Madeira HC 40. Pas d'explications.

* [https://blog.bela.io/e-textiles-with-trill-craft/ Making E-Textile Interfaces with Trill Craft] (en anglais) by Becky Stewart (2020), Bela. Projet avec fil conducteur et tissu conducteur cousus à la main (que l'on pourrait remplacer avec un tatami brodé). Il y a d'autres projets intéressants sur ce site.

=== Introductions ===

* Tomas Blecha, Radek Soukup, Jan Reboun & Miroslav Tichy (2020). [https://passive-components.eu/conductive-hybrid-threads-and-their-applications/ Conductive Hybrid Threads and Their Applications] (en anglais) (overview of some serious applications)
* [https://www.youtube.com/watch?v=XT5ygUt8Cbk Conductive Thread - 10 Tips] (en anglais), Adafruit Industries (sewing)
* [https://yuchenz.medium.com/tufting-with-conductive-thread-6ea197c3b54c Tufting With Conductive Thread] (en anglais), E-Textile Sensor Experiments: combining traditional textile techniques with computer interaction, by Yuchen Zhang, dec 2018 (for hand embroidery)
* [https://learn.sparkfun.com/tutorials/lilypad-basics-e-sewing LilyPad Basics: E-Sewing] (en anglais), by Gella (not dated, sewing tips, in particular for Lilypad users)
* [https://v2.nl/blog/embroidering-conductive-thread Embroidering Conductive Thread with a Janome MC 200E embroidery machine] (en anglais) (courte discussion technique liée à Embird, peu utile par ailleurs)
* [https://learn.sparkfun.com/tutorials/insulation-techniques-for-e-textiles?_ga=2.135704433.1344264199.1674743011-1362140336.1674743011 Insulation Techniques for e-Textiles] (en anglais), by Gella (five different methods for insulating conductive thread traces in an e-textile project)
* [https://www.instructables.com/Machine-Embroidery-covering-Conductive-Thread/ Machine Embroidery Covering Conductive Thread] (en anglais), by Lynne Bruning (show how to cover conductive thread with non-conductive satin stitches)
* [https://www.instructables.com/Touch-Me-Open-Universal-Input-Sleeve-OUIS/ Touch Me! Open Universal Input Sleeve] (en anglais), by CMoz (shows how to use conductive sheets, embroidery is just for decoration)
* [https://www.instructables.com/Speaking-T-shirt/ Speaking T-shirt] (en anglais), by Techlab St Joost (shows how to use conductive paint)
* [https://www.printedelectronicsworld.com/articles/17848/printed-electronic-embroidery-using-conductive-thread Printed electronic embroidery using conductive thread] (en anglais), by Natalie Fifeld, YouTube Video 2019.
* [https://class.textile-academy.org/2021/trinidad.gomez/assignments/week05/ E-textiles] par Trinidad G. Machuca. Un projet fabracademy.
* [https://www.researchgate.net/publication/4198454_Embroidering_electrical_interconnects_with_conductive_yarn_for_the_integration_of_flexible_electronic_modules_into_fabric Embroidering electrical interconnects with conductive yarn for the integration of flexible electronic modules into fabric] (en anglais), IEEE Explore, 2005.

=== Material ===

* [https://www.madeira.com/embroidery-solutions/embroidery-supplies/industrial-embroidery-threads/technical-threads/high-conductive-threads High conductive embroidery threads] (en anglais). Site de Madeira qui inclut des liens vers leurs deux variantes de fils conducteurs pour la '''broderie machine''', ainsi que des informations supplémentaires.
* [https://learn.adafruit.com/conductive-thread?view=all Conductive Thread] (en anglais), by Becky Stern, Adafruit. Présente le fil 3 plis pour la couture, vendu par cette entreprise. Comprend aussi un tutoriel expliquant comment le coudre et l'utiliser avec un CPX. On peut acheter ce fil soit chez Adafruit, soit chez un distributeur d'électronique, soit sur Amazon. Pareil pour le fil de Sparkfun (LilyPad).

=== Autres ressources ===
* [https://br.pinterest.com/marianatamashir/conductive-embroidery/ Conductive Embroidery] (en anglais) (liens Pinterest par MarianaTamashiro)

=== Articles divers ===

* Hamdan, N. A. H., Voelker, S., & Borchers, J. (2018). Sketch&Stitch: Interactive embroidery for E-Textiles. In Conference on Human Factors in Computing Systems - Proceedings (Vol. 2018-April, pp. 1–13). New York, New York, USA: Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3173574.3173656
* Kim, H., Rho, S., Lim, D. et al. (2023). Characterization of embroidered textile-based electrode for EMG smart wear according to stitch technique. ''Fashion and Textiles'', 10, 32. https://doi.org/10.1186/s40691-023-00351-x
* Mattila, H.R. Intelligent Textiles and Clothing. North America: Woodhead Publishing Limited, 2006. E-Textiles For Wearability: Review Of Integration Technologies. Textile World [online]. [cit. 2017-01-13]. Available from: <nowiki>http://www.textileworld.com/textile-world/features/2010/04/e-textiles-for-wearability-review-of-integration-technologies/</nowiki>
* SOFT SENSING STRUCTURES. Smart Textiles Design Lab Blog [online]. The Swedish School of Textiles, 2016 [cit. 2017-06-07]. Available from: <nowiki>http://stdl.se/?p=3864</nowiki>
* R. Polanský, et al., A novel large-area embroidered temperature sensor based on an innovative hybrid resistive thread, In Sensors and Actuators A: Physical, Volume 265, 2017, Pages 111-119, ISSN 0924-4247
* Stavrakis, A.K.; Simi ́c, M.; Stojanovi ́c, G.M. A Study of the Performance Degradation of Conductive Threads Based on the Effects of Tensile Forces and Repeated Washing. Polymers 2022, 14, 4581. <nowiki>https://doi.org/10.3390/polym14214581</nowiki>
* Wright, R., & Keith, L. (2014). Wearable Technology: If the Tech Fits, Wear It. ''Journal of Electronic Resources in Medical Libraries'', ''11''(4), 204–216. https://doi.org/10.1080/15424065.2014.969051


[[Catégorie:Broderie machine]]