Go Down

Topic: Calcul alim' et résistance (Read 7368 times) previous topic - next topic

egonshield

Bonjour,

je suis débutant en électronique et Arduino et j'aurais aimé avoir quelques réponses pour mon premier projet. Il s'agit d'une petite enseigne lumineuse pour mon futur spectacle.

J'aimerais fabriquer 2 rubans de leds. Les leds seraient branchées en série.
Le premier ruban serait constitué de 60 leds bleues qui seraient allumées en permanence.
Le deuxième ruban serait constitué de 20 leds jaunes qui s'allumeraient et s'éteindraient.

- Dois-je mettre une résistance entre chaque anode?
- De plus j'aimerais connecter à l'Arduino 3 ou 4 servomoteurs.
- L'arduino serait alimentée par secteur.

- Comment calculer la puissance de cette installation ?
- Quelle résistance dois-utiliser pour les leds ?
- Et quel adaptateur secteur ?

J'ai déjà fais des recherches et bidouillé l'Arduino, mais un paquet de notions sont encore bien abstraites.
Alors, si quelqu'un peut me répondre, merci d'avance.



icare

#1
Aug 02, 2013, 07:59 am Last Edit: Aug 02, 2013, 09:18 am by icare Reason: 1
But,
Si tu mets les led en série, il faut mettre une résistance en série.
Vdiodes = Somme des tensions de seuil des led
R = (Valim - Vdiodes) / Idiode
Mettre 60 LED bleue en série n'est pas une bonne idée, il faudra au mini 180V d'alimentation.
ATTENTION : sécurité et interface  particulière
Inspire toi des bandes LED du commerce.
Pour la commande des servomoteurs une interface spécifique serait bénéfique.
Précise nous un peu mieux ton projet car avec les options prises pour l'instant tu risques d'avoir des soucis.
@+
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 à 1.8.5 + gEdit + Ubuntu 18.04 LTS

egonshield

Merci Icare pour cette première réponse.

Reprenons depuis le début.
Cette enseigne, serais composée de 2 parties : une lumineuse et l'autre motorisée.
Je souhaiterais que ces éléments interagissent l'un avec l'autre : si un moteur fait une action des leds s'allument.

Les leds bleues (environs 60) seraient en permanence allumées, pas d'effets spéciaux (sauf peut-être un fade in/out), donc pas besoin de 74HC595 et c'est pourquoi je pensais les mettre en série, elles font toute la même chose.
J'aimerais que les autres leds réagissent aux mouvements des moteurs et peut-être aussi à des capteurs.

La partie motorisée ferait vivre un automate. Un moteur cc actionnerait les tentacules d'une pieuvre qui seraient toujours en mouvement et des servomoteurs la tête. Je ne sais pas encore comment interagir avec ce personnage, soit par le biais de capteurs infrarouges soit via un joystick.

J'espère être plus clair sur mes envies. Je suis marionnettiste, je fais de la marionnette à fils depuis 10 maintenant et Arduino et tous ces moteurs et capteurs me font vraiment rêver. Si j'arrive à réaliser ce premier projet, il me plairais de construire d'autres automates...

Voilà... En attente d'une réponse...

fuzzo

oaua projet tres interessant ! Une grosse pieuvre lumineuse , d'enfer !

En fait tu devrais utiliser ton arduino uniquement comme un "cerveau" et faire une electronique d'interfacage (bon c'est des termes un peu compliqué mais c'est tres simple). Tes sorties logiques commandent en fait des transistors (le type (bipolaire, mosfet ect... dependra de l'application) en interrupteur qui eux sont concus pour manipuler et supporter beaucoup de courant. 

le fait est que l'arduino est pas concus pour débiter beaucoup de courant , et 60 leds ca commence a faire du Watt!

Il faudrait les références de tes rubans et de tes moteurs pour pouvoir avancer.





egonshield

Voilà pour les moteurs :

Servomoteur Tower Pro SG90
Alimentation: 4,8 à 6 Vcc
Course: 2 x 60°
Couple: 1,6 kg.cm à 4,8 Vcc
Vitesse: 0,12 s/60°
Dimensions: 24 x 13 x 29 mm


Servomoteur Hitec HS322HD
Alimentation: 4,8 à 6 Vcc
Course: 2 x 45°
Couple: 3,0 kg.cm à 4,8 Vcc
Vitesse: 0,19 s/60°
Dimensions: 40 x 20 x 37 mm
Poids: 43 gr


Moteur cc
Alimentation: 3 Vcc
Consommation: 350 mA
Vitesse à vide: 13800 t/min
Dimensions:
- moteur: Ø24 x 31 mm
- axe: Ø2,0 x 7 mm


Pour les leds bleues :
Boîtier diffusant teinté.
Couleur: bleue
Angle: 20°
Eclairement: 650 mcd à 20 mA
Diamètre: 5 mm


Pour les leds multicolores RVB à cathode commune :
Intensité lumineuse à 20 mA:
- rouge: 600 mcd
- vert: 400 mcd
- bleu: 800 mcd
Angle: 30°
Diamètre: 5 mm



- J'ai pas de rubans de leds, l'idée serait de les construire (parce que j'aime bien bricoler!!!). Pour faire encore plus d'effet, j'aurais bien utilisé des leds rgb, mais là le code devient un peu plus compliqué et le coût plus élevé... Il y en aurait quand même 2 pour les yeux de l'octopus.
- Si je comprend bien, un transistor permet d'amplifier le courant ?
- Et si mettre les leds en série n'est une bonne idée, j'ai quoi comme option ?
- Electronique d'interfaçage, cela veut dire qui envoie des information mais pas de courant?

Merci à toi de suivre le projet...


fuzzo

si je peux me permettre ne t'embêtes pas a monter les 60 leds toi meme. C'est extrêmement ennuyeux et finalement tu arriveras a quelque chose de similaire a ce qu'on trouve pour quelque euros dans le commerce.

j'ai un peu regardé, apparemment tu peux connecter les servos moteur directement sur l'arduino . Par contre pour le moteur je te conseille d'utiliser un transistor pour le commander , ainsi qu'un regulateur costaud pour lui fournir 3V.

De meme qu'il faudra penser a la source d'alimentation.

Quote
Si je comprend bien, un transistor permet d'amplifier le courant ?


oui et non , il faut plus le voir comme un modulateur de courant.

Quote
Et si mettre les leds en série n'est une bonne idée, j'ai quoi comme option ?

l'idéale serait plutot de les mettres en // . D'un point de vus purement pratique, si une de tes leds se mets a mourrir, toute la chaine est éteinte .

Quote
Electronique d'interfaçage, cela veut dire qui envoie des information mais pas de courant?


disons qu'il ne fait que le controle mais n'active rien de lui meme. Si on prend l'exemple d'un switch a deux positions . 0=ouvert , 1=fermé . Ton arduino possede ce genre de fonctionement en tout ou rien via ses pins digitales (on parle aussi de "logique binaire"). Donc si l'arduino delivre un 0 (ground) ou un 1(5V) il ouvre ou ferme le switch. Ici le switch est un transistor.

Si tu débutes l'electronique , va jetter un oeil sur Sonelec.com , tu y trouvera des explications tres claires et accessible pour démarrer tranquillement.   



dracub

bonjour  egonshield

moi je te conseil pour les leds bleu de faire des séries de 6 leds et tes 10 séries de 6 leds tu les met en parallèle
si on considère que tes leds consomme 2V et 20mA tu peux alimenter le tout en 12V sans mettre aucune résistance

et pour les leds jaune tu fait 2 séries de 5 leds que tu met en parallèle et sans résistance, sous 12V ça fonctionnerais aussi 

pour faire clignoter tes leds il faudra mettre un transistor moi je te conseil  un MOSFET STP16NF06L (ils sont super costaux et pas très chère)

pour l' alim prend une alimentation PC car ça ne coute pas très chère non plus  et ça te fournie du 12V pour tes leds et du 5V pour ta carte arduino
(attention pour faire fonctionner une alim pc dans le vide, il faut chinter le fil jaune sur un des fil noire sur la grosse prise)

justement je viens de finir de me fabriquer une enseigne pour mon usage perso: https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=xQvmoABAOIc

egonshield

Merci à vous 2 pour le partage des connaissances et ces réponses concrètes.

Dracub, j'aimerais quelques précisions :

Alimentation

- Je commande mes composants chez Go Tronic et je vois qu'il y a plusieurs modèles d'alim' où les Watts sont différentes, alors laquelle choisir ?    >>>>   http://www.gotronic.fr/cat-alimentations-pc-205.htm

- Quand tu dis chinter, tu veux dire connecter, ok, mais tu dis le fils jaune, alors que ce lien dit le fils vert  >>>>  http://www.mon-club-elec.fr/pmwiki_mon_club_elec/pmwiki.php?n=MAIN.TECHNIQUETrucsUtiliserAlimPC

- Question bête à laquelle j'ai la réponse : l'alim' se branche à la prise jack noir de l'arduino ?!

Transistor

- Donc je ferais bien une seul commande chez Go Tronic, mais il n'ont pas le modèle de transistor que tu me conseil, alors que peut-être si tu jètes un coup d'oeil là  >>>>  http://www.gotronic.fr/rechercher.htm?action=search&pagenumber=4&qm=transistor+stp16nf06l

Leds

- Si je décide finalement d'utiliser des leds rgb (une trentaine max), le branchement série/parallèle est-il le même ? Je me dis que oui, du fait qu'elles ont les mêmes caractéristiques? A l'origine j'aurais aimer utiliser des leds rgb, mais je n'arrive pas à les piloter sans l'utilisation de la fonction delay() (pour ne pas bloquer les moteurs). Mais je veux bien une réponse concernant les branchements, cela me permettra de comprendre.

Au delà

- Pour aller au delà de ce projet, je comprend que je peux utiliser une alim' externe 12v dans tous les cas de figure, genre si je veux utiliser plein de servomoteurs et de moteurs cc ?

Ton enseigne

- J'étais aller voir la vidéo de ton travail avant que tu me donnes le lien, un de tes posts n'était pas très loin du mien, et je me disais que tu aurais bien des choses intéressantes à échanger... Chouette boulot, les différents étages rendent vraiment bien. Dommage que tu n'habites pas à côté, une partie baby n'aurait pas était de refus !


Pour Fuzzo :

- Je ne veux pas de rubans de leds, car elles vont être disposer de façon particulière.

- Je vais sur Sonelec, Mon Club Elec et le site du Zéro, c'est comme ça que je fais mes premiers pas (comme presque tout le monde), mais sans utilisation concrète, tous ces composants restent bien abstraits, alors les réponses que vous m'apportées sont un vrais plus...

A très vite...




fuzzo

#8
Aug 04, 2013, 05:02 pm Last Edit: Aug 04, 2013, 05:37 pm by fuzzo Reason: 1
les Watts c'est la puissance de l'alim  . Ton alim doit correspondre a la puissance que tu dois en tirer. Si tu prends une trop faible , la tension va s'écrouler sous la consommation et ça peut amener a la détruire. Là vaut mieux calculer parce que 25euros c'est autre autre qu'un transos a 0.50cents.  :smiley-mr-green:

tu pourrais facilement trouver un autre transistor équivalent en étudiant les caractéristiques de celui-ci (quelques pistes : dissipation maximale, tension Drain/source , courant max ).  

super simpa l'enseigne lumineuse !

68tjs

Quote
l'idéal serait plutot de les mettres en //

L'idéal serait de mettre toutes les Del (led) en série puisque les diodes sont commandées en courant et non pas en tension. Sauf que comme cela a été dit la tension serait trop importante.
Dans ce cas on coupe la poire en 2.  Il est possible de manipuler les tensions continues jusqu'à 48volts, donc je pense qu'il serait préférable de faire des groupement série/parrallèle.
Quote
pour les leds jaune tu fait 2 séries de 5 leds que tu met en parallèle et sans résistance, sous 12V ça fonctionnerais aussi 

Comme je viens de le rappeler les diodes sont commandées en courant. Les mettre directement sur une tension continues sans résistance pour limiter le courant est une erreur, généralement fatale.
Attention les rubans de del (led) se branchent dirrectement sur le 12 V parce que le constructeur a déjà incorporé une résistance à l'intérieur.



dracub

pour l' alim PC en effet sur ton lien c' est bien le vert qu'il faut connecter a un noir
essai de trouver une veille alim PC on en trouve assez facilement ( en parlant autour de toi)
dessus en général les tensions de sortie et le courant quel peut fournir par rapport à la tension, sont spécifier dessus
les watts en fin de compte on s'en fou un peu  , ce qui est important c' est quel te fournie le courant nécessaire pour faire fonctionner ton montage

pour le transistor un "Transistor 2SB1274" fera l' affaire ....

pour les led RGB là je ne peux pas te renseigner car je n' en ai pas encore utiliser il faudrait consulter un datasheet

68tjs  tu as raison il est vrai que pour des séries de 5 leds il serait quand même préférable de mettre une résistance

donc 5x0.2A=0.1A  V=12V
on sait que U=RxI   =>  12=Rx0.1  =>R=12/0.1  R=120 Ohm    donc on pourrait mettre une résistance de 120 Ohm  sur chaque série de 5 leds

egonshield

Suite à vos reponses et de mon côté à mes bricolages de bois et de papier, j'ai affiné mon projet.

Donc j'utiliserais 49 leds bleues de 20mA et 49 leds blanches de 10mA.
Je mettrais en parallèle 7 séries de 7 leds bleues et idem pour les leds blanches.

Pour les résistances :
leds bleues : 7 x 0,2 = 1,4    12 / 1,4 = 8,5 donc R = 8,5 ohm au début de chaque série.

leds blanches : 7 x 0,1 = 0,7    12 / 0,7 = 17,1 donc R = 17,1 ohm au début de chaque série.

Vu que j'utilise une alimentation 12 V, les servomoteurs et moteurs cc je n'en tiens pas compte, ils ne posent pas de problème.

Si vous validez cela, je fais un dessin avec fritzing et peut-être me direz-vous que mes connections sont justes ?!


egonshield

Erreur de calcul : 20 mA = 0,02 A donc :

7 x 0,02 = 0,14 A    12 / 0,14 = 85,71 Ohm
7 x 0,01 = 0,07 A    12 / 0,07 = 171,42 Ohm

Du coup, je choisit une résistance un peu au dessus, 100 et 180 ?

icare

Non ça ne va pas le faire.
Je vais te refaire les calculs.
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 à 1.8.5 + gEdit + Ubuntu 18.04 LTS

icare

#14
Aug 05, 2013, 08:41 am Last Edit: Aug 05, 2013, 08:45 am by icare Reason: 1
Je pense qu'il faut clarifier les choses. On utilise une résistance en série avec la ou les leds pour limiter le courant. Une led qui est allumée a une certaine tension à ses bornes (env 3V pour les bleues et env 3.5V pour les blanches). Tu peux également consulter la page web diodes de ton fournisseur g.....c. http://www.gotronic.fr/cat-leds-de-1-8-a-3-mm-1292.htm
Si tu alimentes tes leds sous 12V, tu ne pourras mettre que 3 leds en série.
Pour les bleues 3 leds  en série cela fait 9V aux bornes lorsqu'elles sont alimentées (3×3V) on a donc 3V aux bornes de la résistance (12V-9V=3V). Le courant prévu à travers les leds  étant de 20mA on aura pour la résistance R = tension à ses bornes / courant dans les leds :
R = 3 / 0.020 = 150 ohm
Même démarche pour les blanches. Tension aux bornes des diodes 10.5V (3×3.5V) et tension aux bornes de la R=1.5V (12-10.5) ce qui donne pour la résistance.
R = 1.5 / 0.01  = 150 ohm
@+
2B OR NOT(2B) = FF
Arduino 1.0.5 à 1.8.5 + gEdit + Ubuntu 18.04 LTS

Go Up