Lampe à leds multicolores sur pieds

          Malgré une fiabilité et une longévité remarquable, le tube de ma cave, m'a lâché !  Plutôt que le jeter, je me suis dit que conserver l'enveloppe en alu, vidée des ses propres leds, puis y ajouter du ruban lumineux multicolore pourrait faire une sympathique lampe sur trépied pour la salle de détente. Loin de l'idée de faire un éclairage de discothèque, agressif et flashant, je privilégie une diffusion douce, sans saut brusque et avec toujours un niveau suffisant pour éviter les trous noirs .  De la relaxation pas de la guinche ! Le diffuseur opalisé mélange les couleurs par les bords et supprime l'effet d'éblouissement lors du regard dans la direction du luminaire .  Restait à définir une électronique de pilotage la plus petite et compacte possible, pour ne pas dénaturer, par une grosse embase parallélépipèdique, l'aspect filiforme du luminaire . Une section ovale élaborée à l'imprimante 3D, traversée par 3 pieds en alu, ajoute esthétisme et stabilité à l'ensemble . Sur la partie inférieure, un simple interrupteur marche /arrêt : pas de réglage manuel des couleurs, on fait confiance au processeur et au programme que l'on a chargé dedans .

          On va faire dans la simplicité ! Il y a presque plus d'élaboration mécanique qu'électronique : ça repose . Première étape, démonter le tube . Attention : il s'agit ici d'un tube à Led ! Ne tentez pas ça sur un tube fluorescent classique ; ces tubes contiennent de la vapeur de mercure, une poudre fluorescente très toxique et un verre fragile et coupant ( trois raisons de s'empoisonner gravement !)  On retire d'abord chacun des bouts qui sont clipsés sur le dos en aluminium, ainsi que le diffuseur opalisé en plastique en le coulissant sur toute sa longueur . Je retire la bande de leds blanches et le transfo d'alimentation à découpage . Le profilé  alu est maintenant prêt à recevoir la bande multicolore adhésive qui sera coupée aux points prévus pour ça.... On soude 4 fils de connexion ( Commun, Rouge, Vert, Bleu) et avec un minimum de délicatesse on peut maintenant coller ce ruban qui rentre juste dans la gorge prévue pour ça .

          On peut maintenant remettre le diffuseur translucide et l'extrémité du tube de façon définitive et passer à la réalisation du boîtier . Celui-ci sert de pied, et de compartiment pour l'électronique . Deux parties ovales, qui viennent s'emboiter l'une dans l'autre, sont  réalisées à l'imprimante 3D. Le bas qui tient les pieds: 3 morceaux de tube alu diamètre 10mm,  de 33 cm disposés à 120° et vissés sur le terre-plein central pour donner une inclinaison (3 points pour définir un plan, c'est garantir la stabilité ) . Le fil d'alimentation passe par l'intérieur du pied arrière ; attention de ne pas blesser les isolants. Perso, j'ai ajouté de la gaine thermo sur  les fils au point de passage de la vis et de la sortie de tube . 

          La partie supérieure  a un puit oblong  pour tenir le tube planté dedans : une vis insérée entre cuir et chair l'immobilise en translation. Un lamelle de téflon vient assurer l'absorption du jeu excessif, si nécessaire . Un ajourage, à adapter suivant ce que l'on a, permet de loger l'interrupteur marche/arrêt. Sur mon proto, j'ai choisi un modèle à bascule miniature; étant donné la faible intensité, pas de soucis sur le pouvoir de coupure . Dans les deux alvéoles latérales, on y loge l'alimentation à découpage d'un côté et de l'autre le circuit imprimé du microprocesseur et de l'interface de puissance. Attention à la tête de vis de maintient du tube qui peut entrer en contact avec les soudures du CI : un mylar isolant se glisse entre les deux pour garantir la séparation galvanique. Le câblage étant effectué, on peut maintenant fermer la boite par deux vis Parker dans les oreilles aménagées pour ça au dessus des pieds avants . Attention à la longueur des vis pour qu'elles ne viennent pas caresser l'électronique enfermée dedans .

Et comment ça marche, tout ça ?

          Dans la plus grande simplicité ! Tout commence par la gauche du schéma par l'arrivée du 12volts, qui s'en va sur le commun du ruban de led  (JP7) et sur l'entrée d'un régulateur intégré en CMS (7805) pour minimiser l'encombrement, et qui a pour rôle de fournir la tension de 5 volts au microcontrôleur . Deux condensateurs  (C1-0.22µF-CMS 1206 et C2-0.1µF-CMS1206 ) sont là pour la stabilisation et le gommage des transitoires éventuelles. Un microcontrôleur ATTiny85 s'occupe de tout le boulot. Trois de ses sorties sont utilisées et déclarées en PWM ( Pulse Width Modulation - Modulation à largeur d'impulsion ) pour faire varier la luminosité des leds en jouant sur le rapport cyclique, de 0 pour un éclairage nul à 255 (8 bits) pour le maximum. Les signaux sont appliqués à des transistors MOS-FET (IRFZ44) via des résistances  de 680 Ohms (R1à R3), avec chacun sa résistance de rappel au 0 volt, de 47 KOhms (R4 à R6), sur les gates de commande des IRFZ, qui sont également des CMS (encombrement oblige). Le drain étant relié à chacune des couleurs (R-V-B) , ces amplis en courant vont apporter  le 0 volt, via le source aux cathodes du ruban. Et voilà... on a fait le tour ! 

          Pour l'aspect physique des choses, intéressons nous d'abord à l'alimentation. Une petite bête à découpage, donc avec un très bon rendement (génération écolo oblige ) et bon marché chez Aliexpress, va fournir un 12 volts avec un courant de 2 ampères, ce qui est largement suffisant pour les 1,20 m de ruban (~450 mA à pleine puissance ). J'ai inclus un simple inter à bascule sur le "primaire" pour ne pas avoir à brancher/débrancher chaque fois .

          Après le module d'alimentation, examinons le circuit imprimé. Un pcb de 40mm x 80 mm, en simple face, où tous les composants CMS sont soudés "côté cuivre" , sauf l'ATTint85 qui est sur l'autre face avec support, obligé pour faciliter le prototypage et les allés/retours entre le programmateur et son emplacement définitif . Rien n'empêche de le monter comme le reste des composants mais il faudra modifier l'empreinte en symétrie et ça pose quelques soucis pour le soudage des cosses tulipes. 

Le programme et la programmation :

          Avec cette lampe, je ne voulais pas de sauts brusques de l'éclairement , ni de flashs et pas de trous noirs; juste quelque chose de cool qui repose et détende plutôt qu'agresser mon regard . Ca commence par une montée progressive de la première couleur, puis la seconde et la troisième. Lorsque les trois sont à leur maximum, la première s'éteint puis remonte lentement jusqu'à ce que sa sortie PWM soit avec 100% du rapport cyclique, puis c'est la deuxième, etc etc ...Chacun peut modifier ses lignes en fonction de ses désirs et la vitesse de modulation .

• Déclaration du câblage sur les sorties relatives
• Déclaration des variables utilisées pour compter les valeurs 0 à 255 sur les 3 couleurs
• Direction des pinuches en sorties dans le setup
• Initialisation des valeurs à 0 de chaque couleur
• Dans la boucle : montée de la première couleur jusqu'à 255 avec un interval de 200 ms entre chaque incrémentation 

 while(valBlue < 255){  // Montée des leds bleus
 analogWrite(ledBlue, valBlue);
    valBlue++;
    delay(200);
     }

• On remet à zéro, à tour de rôle et on repart pour un tour 

  valRed = 0;  // Remise à Zero
  valGreen = 0;
  valBlue = 0;

goto debut;

          Le programme est développé avec l'IDE Arduino 2.01 et chargé dan le ATTiny85 avec mon programmateur décrit dans ces pages . Juste un rappel: avec la version 2.0 et au delà le téléversement se fait en allant dans le menu déroulant 'Croquis' 'Téléverser en utilisant un programmateur' . Un simple détail qui m'a fait perdre énormément de temps. Avec l'ATTiny85 comme cible sous cet EDI, il est impératif de faire des essais car certaines lignes de programme ne sont pas reconnues et nous réservent souvent des surprises ! Dans le Zip ci-dessous, se trouvent tous les fichiers de réalisation si ça vous plaît ...

Les Fichiers de réalisation :

Tube lamp led (726.16 Ko)

Et pour terminer...

          Une réalisation toute simple, amusante, utile et pas cher ... Je retiens surtout le moyen pédagogique de flirter avec l'ATTiny85 et de voir que malgré quelques limites, ce microcontrôleur a toute sa raison d'être, tant sa taille physique est petite et sa puissance est étonnante pour des applications légères ... Amusez vous bien .