[PROJET]Applique murale avec LED RGB 3W

Bonjour tout le monde !

Après avoir pas mal fait mumuse avec mon arduino et la guirlande de LED de chez adafruit que vous pouvez trouver ici : 12mm Diffused Thin Digital RGB LED Pixels (Strand of 25) [WS2801] : ID 322 : $39.95 : Adafruit Industries, Unique & fun DIY electronics and kits, j'ai décidé de me lancer dans un projet assez complet a savoir une applique murale a LED RGB. Je me suis donc décidé a créer un sujet afin de vous faire partager l'évolution de celui-ci et j'aurais certainement besoin de l'avis d'électroniciens et de programmeurs afin d'optimiser un peu le tout.

I) Présentation du projet
Comme je l'ai expliqué plus haut celui-ci va consister a réaliser une applique murale composée de 6 LED RGB 3W. Au niveau des fonctionnalitées voilà ce que je souhaite avoir :

• Commande de l'applique par télécommande infrarouge
• Changement de couleur en fonction de la température ambiante (si chaud : couleurs froides - si froid : couleurs chaudes)
• Un mode jeu de lumière (utilisation d'un micro avec compresseur de modulation et filtres actifs du deuxième ordre
• Différents modes de variations de couleurs (l'imagination n'a pas de limites :D)
• Peu être une fonction pour avertir en cas de réception de mail ou message facebook etc.. (lumière clignotante en fonction du type de notification)

Le tout dans un design contemporain en bois ( au passage si quelqu'un a une CNC et peu m'usiner un pièce (envoi de la matière première et paiement des frais de port de retour + petite commission a ma charge) cela serait super)

Voila pour ce qui est de la petite présentation.

II) Liste du matériel
Je mettrais cette liste au fur et a mesure de l'avancée du projet.

Pour les leds :

• 6 LED RGR 3W - 2,05€ x 6 = 12,30€ - http://www.satisled.com/
• 6 radiateurs pour LED 3W - 0,81€ x 6 = 4,86€ - http://www.satisled.com/
• 6 sachets de pâte thermique - 0,16€ x 6 = 0,96€ - http://www.satisled.com/

1 télécommande infrarouge RGB avec le récepteur (3.39€ sur Ebay port compris)

Pour 1 shield (dans mon cas j'en ai 6)
R1,R4,R6 2 Ohms
R2,R5,R7 4k7 Ohms
R3,R8,R9 470 Ohms
U3 WS2801
Q1,Q3,Q5 2N2222
Q2,Q4,Q6 IRL530N

III) Les LED RGB

J'ai commandé mes LED au pays du soleil levant car ils ont des prix défiant toute concurrence, je me retrouve donc avec 6 LED achetées 2,05€/pièce, 6 radiateurs pour LED 3W achetés 0,81€/pièce et un petit peu de pâte thermique.
Première étape : fixer les LED sur les radiateurs, pour l'instant rien de bien compliqué, on met de la pâte thermique sur la LED et on vient la visser sur le radiateur, j'en ai profiter pour souder les fils d'alimentation des LED avec un code couleur cohérent pour pouvoir m'y retrouver facilement par la suite. Les radiateurs sont un peu surdimensionnés car les LED fonctionneront rarement a pleine puissance (lumière blanche) mais le fait de bien les refroidir permettra de préserver leur longévitée et permettra également de maintenir leurs caractéristiques plus ou moins constantes car celles-ci changent en fonction de la température de la LED.

Chaque couleur de la LED consomme 350mA et pour commander une LED, il est préférable de le faire en courant plutôt qu'en tension. Je veux pouvoir commander la couleur de chaque LED indépendamment, je vais donc utiliser le devenu célèbre WS2801 cependant, celui ci ne peut pas débiter un tel courant, il faudra donc lui adjoindre une petite partie de puissance que je vais réaliser a l'aide d'un générateur de courant constant a MOSFET.

Schéma permettant de commander en tout ou rien ou en PWM un canal de la LED directement a partir de l'arduino:

Schéma du shield :

Voici le shield qui comprend 1 WS2801 et qui sert a alimenter un LED RGB 3W (dimensions du shield : 5.2cm x 3.5cm

Une image du typon (utiliser le fichier PDF qui est en dessous pour imprimer le typon il y a quatre shield dessus car j'insole deux shield sur une plaque epoxy de 10cm x 6cm et je superpose deux feuilles transparentes pour l'insolation):

Le typon au format PDF : http://cjoint.com/12sp/BIdoX3mhnjj.htm

A suivre prochainement ...

N'étant pas électronicien pour un sous, je glane sur internet les infos dans j'ai besoin, pour la commande MOSFET en PWM j'ai changé les deux transistors par des modèles moins cher et que je peu trouver sur le site ou je commande. J'ai réalisé la simulation sous ISIS et cela fonctionne très bien, j'obtiens un courant de 345mA dans la LED (j'utilise des résistance métal de 1% d'une part parcequ' elles sont plus précises et d'autre part ce sont des 1/2W et comme R1 doit dissiper 0,22W c'est parfait). Je ne suis pas monté a 350mA en simulation bien que je puisse le faire en jouant sur R2, c'est pour le coté psychologique de la protection de la LED et cela ne changera rien du tout a la luminosité.

Est ce que un électronicien peut me confirmer le bon fonctionnement de ce montage avec ces transistors car entre théorie et pratique il y a toujours des différences

Blizzard27:
N'étant pas électronicien pour un sous, je glane sur internet les infos dans j'ai besoin, pour la commande MOSFET en PWM j'ai changé les deux transistors par des modèles moins cher et que je peu trouver sur le site ou je commande. J'ai réalisé la simulation sous ISIS et cela fonctionne très bien, j'obtiens un courant de 345mA dans la LED (j'utilise des résistance métal de 1% d'une part parcequ' elles sont plus précises et d'autre part ce sont des 1/2W et comme R1 doit dissiper 0,22W c'est parfait). Je ne suis pas monté a 350mA en simulation bien que je puisse le faire en jouant sur R2, c'est pour le coté psychologique de la protection de la LED et cela ne changera rien du tout a la luminosité.

Est ce que un électronicien peut me confirmer le bon fonctionnement de ce montage avec ces transistors car entre théorie et pratique il y a toujours des différences

bonjour
a priori c'est OK pour la theorie
en pratique et sur paillasse , il faudra limiter le courant Imax pour V autour de 2W pour se garder une marge de securité (de conception et de réalisation effective)
l'important là , n'est pas de chercher absolument le rendement lumineux max.

[HS] quel coin du 27 ? 8)
réponse éventuelle en MP

Merci de ta réponse mais de quel courant Imax parles tu et de quel V et pourquoi 2W ? Cela fait plein de question je sais mais peu tu expliquer un peu plus ton histoire de protection s'il te plaît. Merci d'avance

Merci de ta réponse mais de quel courant Imax parles tu et de quel V et pourquoi 2W ?

Il parle de la puissance dissipée dans les LED. Limiter à 2W la puissance dans les LED pour ne pas les faire fonctionner à leur maximum.

Oui mais dans ce cas, il s'agit d'un régulateur de courant la led est donc commandée en courant, le régulateur délivre un courant constant de 345mA avec une petite marge de tolérance. Dans la doc de la LED, elle est donnée pour 350 mA en courant continu et 1A pour un durée de 0,1ms. De plus elle peu dissiper 1W et pas 2W. Pour le rouge, a 350mA, j'ai 2,5V aux bornes de la LED et pour les deux autres couleurs pour le même courant, j'ai une tension de 3,6V. Voici le lien de la datasheet de la LED en question : http://www.satisled.com/userfiles/file/Power%20LED/3WRGB%20datasheet.pdf

Que faudrait t'il donc comme élement de protection a rajouter en plus?

Blizzard27:
Oui mais dans ce cas, il s'agit d'un régulateur de courant la led est donc commandée en courant, le régulateur délivre un courant constant de 345mA avec une petite marge de tolérance. Dans la doc de la LED, elle est donnée pour 350 mA en courant continu et 1A pour un durée de 0,1ms. De plus elle peu dissiper 1W et pas 2W. Pour le rouge, a 350mA, j'ai 2,5V aux bornes de la LED et pour les deux autres couleurs pour le même courant, j'ai une tension de 3,6V. Voici le lien de la datasheet de la LED en question : http://www.satisled.com/userfiles/file/Power%20LED/3WRGB%20datasheet.pdf

Que faudrait t'il donc comme élement de protection a rajouter en plus?

Ok
je suis parti de ton titre (3W)
mais la règle vaut pour des dissipations moindres
une bonne "regle de vie " est de se tenir < a 0.7 0.8 des specifs max rates .

Juste parce que j'ai rien d'intelligent à dire et que je suis fatigué :

Blizzard27:
J'ai commandé mes LED au pays du soleil levant

Peux être voulais-tu dire l'Empire du Milieu ?

Bonsoir,

Blizzard27:
Chaque couleur de la LED consomme 350mA et pour commander une LED, il est préférable de le faire en courant plutôt qu'en tension. Je veux pouvoir commander la couleur de chaque LED indépendamment, je vais donc utiliser le devenu célèbre WS2801 cependant, celui ci ne peut pas débiter un tel courant, il faudra donc lui adjoindre une petite partie de puissance que je vais réaliser a l'aide d'un générateur de courant constant a MOSFET.

Schéma permettant de commander en tout ou rien ou en PWM un canal de la LED directement a partir de l'arduino, je n'ais pas encore étudier le WS2801 mais je pense qu'il doit être possible de relier la sortie de celui directement.

Il est très bien ton schéma mais tu pourrais faire plus simple pour un rendu similaire.
@+
Icare

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merci pour vos réponses, je vais donc garder mon schéma, désolé Icare, je suis un peu perfectionniste et ton montage ne propose pas de régulation de courant, a début j'étais parti sur des drivers a découpage mais cela va me demander trop de composants au final et le 2n2222, j'en ai une cinquantaine en stock je ne vais donc pas m'en priver.

J'ai fini de calculer les filtres pour la partie musicale, je posterai demain, la partie qui m'interroge beaucoup est comment relier mon montage pour commander la led sur la sortie du WS2801. La il est tard je reviendrais avec mon idée demain.

Un petit up pour dire que j'ai rajouté les filtres actifs pour la fonction jeu de lumière. Quelqu'un peu me dire dans quel plage se situe la tension de sortie d'un micro a electret lorsque le bruit varie d'une conversation a un bruit de musique forte.

Bonsoir Blizzard27,
Que devient ton projet d'applique ?
@+

Il avance bien, je suis sur la partie codage pour le moment car j'ai également une guirlande de 25 LED adressables que je vais également commander avec la télécommande, donc le code sera le même pour l'applique murale et la guirlande sauf que je n'aurais que 6 LEDS. Je vais commander les composants nécéssaires cette semaine, le typon est prêt me manque plus que l'epoxy pour le réaliser.

Quoiqu'il en soit des que les typons seront fait et fonctionnel je posterais mon code, le typon, etc...

Pour ce qui est des effets, j'ai codé un effet plasma, un effet perlin noise, les couleurs uniques, les transistions,...

Peu être des effets audio mais je cale un peu sur la faisabilité, j'ai fait testé une librairie FFT en ASM qui marche super bien le hic viens du fait que je souhaite utiliser un micro a électret et je veux que mon applique réagisse en fonction du son, le soucis : le volume, il faut que je fasse un controle automatique du gain pour garder un niveau constant quelque soit le niveau sonore, je dois récupérer un oscillo je pourrais faire les mesures sur mon micro dans les deux extrêmes de son que je souhaite avoir, je pourrais par la suite calculer le gain nécéssaire et cela devrais le faire.

Il me manque encore un peu d'imagination pour coder encore 3 effets afin d'utiliser tout les boutons de la télécommandes et il n'y aura plus qu'a tout assembler

Après reflexion l'applique ira au plafond car ces LED font mal aux yeux et je ne veux pas que mes filles s'amusent a les regarder donc je vais créer un carré en bois avec les led dedans que je fixerais au plafond je prendrais l'arrivée secteur du luminaire que j'ai au plafond et le luminaire viendra ce fixer en dessous du carré avec les LED, la planche caré sera a 7cm du plafond et je verrais pour les dimensions de celui pour que nos yeux ne rentrent pas en contact direct avec les LED. Je sais pas si vous me suivez mais en tout cas je me comprend. Quoiqu'il en soit vous aurez prochainement les photos.

Blizzard27:
J'ai commandé mes LED au pays du soleil levant car ils ont des prix défiant toute concurrence

Quels ont été les frais de ports pour ces articles ? et pour quelle destination ? XD

pour le site mentionné tout en haut, le frais de port est gratuit, difficile de faire mieux XD

Pour satisled.com ?

Oui : copie du bas de la facture

Products

SFC Shipping (China Post(Registered) (7-20 days)): US$0.00
Grand Total : US$37.00

Bonne nouvelle, merci XD XD

Un petit up pour dire que le projet avance, j'ai réalisé le typon du shield pour commander une LED 3W, la commande des composants va être passée d'ici peu, une fois que les shields seront réalisé, il restera la partie intégration et programmation qui est quasiment terminée

Bon j'ai pas mal avancé, j'ai réalisé les typons, soudé les composants fait un prototype pour le plafonnier, tout est fonctionnel, il me manque encore quelques petits détails comme la gestion du son, il me manque une petite alim 5v 10A mais pour l'instant ce n'est pas la priorité, place au codage. CAF oblige car n'ayant pas trop de place ou travailler a la maison, j'ai réalisé un support en bois pour mettre tout le matériel comme cela quand je range je n'est qu'une seule chose a déplacer, sur mon support je dispose de mes LEDS du capteur IR de l'alimentation électrique de l'arduino, j'ai rajouter une alimentation 5V avec une chute de câble USB afin de pouvoir faire fonctionner le tout sans avoir besoin de l'ordinateur. L'avantage du support est que je n'ais pas les LED qui m'éclairent les yeux car a force c'est génant et mon plafonnier étant rond difficile de ne pas avoir une LED qui n'entre pas dans mon champ de vision.

Donc voici les petites photos de l'avancement du projet :

Après quelques essais je trouve que les MOSFET chauffent quand même un peu je rajouterais donc une petite cornière en aluminium qui reliera les trois MOSFET ensemble, n'utilisant pas beaucoup la couleur blanche cela permettra de dissiper la chaleur dans les MOSFET adjacent et dans la cornière.