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[DIY] Guirlande de Noël à LED

Par Louis Guidez, dans diy décoration

Salut à tous,

Les fêtes de Noël approchant, et n'ayant rien pour décorer mon studio, je me suis lancé dans un petit projet DIY (Do it yourself!) : la fabrication d'une petite guirlande électrique. Voici un petit article/tuto inédit expliquant ma démarche !

Attention : la réalisation d'un tel projet m'a pris un temps fou et n'est pas très stimulante (ça devient très vite répétitif... en gros, une fois que vous avez assimilé les gestes, occupez-vous l'esprit devant un épisode de Orange is the new Black par exemple !).

Liste de matériel

  • 3 fils électriques, chacun de longueur légèrement supérieure à celle que vous souhaitez obtenir pour la guirlande
  • Autant de LED que vous voulez
  • Des résistances (autant qu'il y a de LED)
  • Un bouton poussoir et une résistance
  • Un fer à souder, de l'étain
  • Un Arduino (j'ai utilisé un Uno pour le prototypage ; la version finale est sur un Mini)

En bonus, j'ai connecté la guirlande à un Arduino afin de faire clignoter les LED dans plusieurs modes.

Schéma électrique

Schéma du circuit

Chaque LED est montée en série avec une résistance ; chaque ensemble {LED, résistance} est monté en parallèle. J'ai choisi de faire deux groupes de LED, selon leur couleur, pour les clignotements. J'ai pour cela 3 fils : le fil blanc, qui relie à la source d'alimentation externe (12V pour moi) les anodes de chaque LED, le fil vert auquel sont reliées les résistances des LED vertes, le fil marron auquel sont reliées les résistances des LED blanches. Je peux ainsi ouvrir/fermer le circuit pour chacun des deux groupes et les allumer/éteindre indépendamment.

Je note U la tension d'alimentation externe. Pour le calcul de la valeur de la résistance : cherchez dans sa documentation l'intensité maximale que supporte la LED (Imax) et sa tension nominale (ULED). La résistance minimale que vous devez choisir est : Rmin = (U - ULED) / Imax. Faites des tests pour voir l'intensité des LED qui vous convient mieux.

Les condensateurs permettent de donner un effet de fondu lorsque les LED s'éteignent et sont facultatifs. À titre d'information, j'obtiens un fondu rapide avec des condensateurs de 470µF

Les transistors agissent ici comme des interrupteurs électroniques. Lorsqu'ils reçoivent une tension sur leur base, le courant peut passer entre le collecteur et l'émetteur. Cela permet d'alimenter les LED sur une alimentation externe, et de contrôler leur clignotement via un microcontrôleur externe.

Fabrication

Après avoir tâtonné, j'ai trouvé une process de fabrication dans lequel j'étais efficace, que je vais donc vous présenter. Libre à vous de l'améliorer !

Première phase

Cette première phase permet de mettre en place les LED sur le premier fil. Après, il ne restera qu'à tresser et souder chaque ensemble {LED, résistance} aux fils de masse.

  • Découpe des anodes de toutes les LED
  • Dénudation du fil blanc (auquel seront reliées les anodes) aux endroits souhaités pour les LED
  • Soudage des anodes des LED sur le fil
  • Soudage des résistances sur les cathodes des LED

Deuxième phase

Pour le moment, vous disposez d'un fil (relié au 12V sur le schéma) sur lequel sont soudés vos ensembles {LED, résistance}. Il reste à les relier aux fils de masse (qui seront ensuite reliés aux collecteurs des transistors).

Comme je disposais de trois fils, j'ai choisi de les tresser au plus simple. Placez les trois fils parallèles devant vous, attachez-les ensemble en haut. Ensuite, faites passer alternativement le fil le plus à droite droite puis le fil le plus à gauche au milieu, en passant au-dessus des autres câbles.

Illustration du tressage
http://coiffureamateur.canalblog.com

Voici les étapes à reproduire jusqu'au bout de la guirlande :

  • Tressage des fils jusqu'à quelques centimètres après la LED i
  • Dénudation du fil de masse là où se trouve la résistance de la LED i
  • Soudage de la résistance de la LED i au fil de masse
  • Retour à l'étape 1, pour i=i+1

On fait tout clignoter avec l'Arduino !

Téléchargez le code ici : https://louis.hostux.fr/blog/content/guirlande.ino.

Connexions des transistors

La base du transistor (usuellement, la broche du milieu) est connectée à la sortie digitale D2 (respectivement D3). Son émetteur (une des deux autres broches) est relié à la masse. Son collecteur (la dernière broche) est relié au fil de masse du groupe 1 (respectivement groupe 2) de la guirlande.

Ainsi, lorsque l'Arduino place la sortie D2 (respectivement D3) - et donc la base du transistor - à l'état haut (5V), alors le courant peut circuler entre collecteur et émetteur : les LED du groupe 1 (respectivement groupe 2) sont allumées.

Connexion du bouton

On dispose d'un bouton poussoir, connecté entre la sortie 5V de l'Arduino et l'entrée digitale D5. Un fil relie l'entrée digitale D5 à la masse à travers une résistance (je l'ai choisie de valeur 2kOhm arbitrairement ; pas besoin d'une grande intensité ici). Ainsi, lorsque le bouton n'est pas enclenché, D5 est relié à la masse et il n'y a aucun courant. Lorsqu'on enclenche le bouton, cela ferme le circuit entre la sortie 5V et la masse ; et l'entrée D5 passe à 5V car elle est située avant la résistance (cf schéma).

Le code Arduino gère les appuis sur le bouton, qui permettent de changer le mode de clignotement entre : clignotement, clignotement rapide, tout vert, tout blanc, tout, rien.

Guirlande accrochée dans mon studio

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