Besoin d'aide projet . Programmation son et lumière

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Bonjour à tous. Je suis pas du tout calée sur le sujet, et j'aurais bien besoin de vos conseils pour un projet. (C'est assez urgent hahah le stress de dernière minute.)
Je suis étudiante en design d'objet, et je créais une lampe qui permet de réguler sa respiration.
En gros pour mieux que vous visualisiez, c'est une lampe mural, en forme d'anneau qui fait 80 cm de diamètre et la lumière vient circuler dans l'anneau pour indiquer les temps de respiration. (je ne sais pas si c'est compréhensible, mais en soit ce n'est pas très grave si vous ne comprenez pas.)
Donc, pour la lumière, j'utilise un ruban led adressable comportant à peu près 250 leds, bandeaux led relié a un Arduino Uno, codé pour programmer les lumières en fonction du temps de respiration. Pour ce projet, j'ai besoin d'y insérer des enceintes. Ces enceintes permettront de diffuser une voix pour indiquer "inspiration" "expiration" il faut donc que le son soit synchronisé avec les leds.
Mes questions sont donc :

  • Est ce que c'est réalisable de programmer des enceintes et des lumières ensemble, si oui comment faire, de quoi j'ai besoin

  • Qu'elles enceintes, je peux utiliser sachant qu'il faut qu'elles soient relativement petites, pas plus de 8 cm et d'un bon son pour qu'il se diffuse clairement dans la pièce.

  • Je ne sais également pas qu'elle type d'interrupteur, je dois utiliser pour allumer la lampe et le son.

Merci d'avance aux personnes qui m'apporteront leur aide, car je suis vraiment en galère.
Je prend tout réponse et conseils avec plaisirs !!!!
MERCI :smile:

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c'est tout à fait faisable

pour l'audio un DFPlayer Mini ou DFPlayer Pro

la carte contient des broches pour brancher des haut-parleurs, prenez la taille qui vous convient. Il faudra respecter ce que dit la doc technique, par exemple pour le Pro prendre des HP en 4 Ω 3W

pour l'interrupteur, si c'est connecté au 230V et que c'est cela qui alimente le transfo pour la carte et les LEDs, prenez un interrupteur adapté dans un magasin de bricolage. attention le 230V peut vous tuer, faites vous assister d'un électricien ou d'une personne compétente si vous avez des doutes sur cette partie du montage. l'alimentation doit aussi être dans un boîtier de protection aux normes.

par exemple un truc comme cela

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Merci pour votre réponse.
Donc si j'ai bien compris il suffit que j'attache à mon Arduino Uno un DFPlayer pro ou Mini, pour le son ?
C'est une lampe mural donc le branchent se fait comme une applique, je peux donc trouver le meme interrupteur sans fil apparent, il serait intégré directement sur ma lampe.
Le boîtier protecteur normé c'est pour y placer l'arduino ?

J'ai prévue un emplacement dans ma lampe pour y placer l'arduino et les enceintes, c'est le rectangle qui est situer derrière la lampe. il mesure 22 cm de long par 5 de hauteur et largeur. avec du coup sur les côtes des grilles pour laisser le son des enceintes

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généralement il y a un interrupteur alors déjà associé à la sortie électrique qui est au mur.

comment alimentez vous votre bandeau de LEDs ? il faut un transfo vers 5V assez puissant pour vos 250 LEDs

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Ma lampe va recevoir une tension de 22O volts j'ai donc besoin d'un transformateur pour abaisser la tension a 5 volt pour convenir a mon ruban led adressable ?

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Oui, plus une alimentation de ce genre(pris au hasard, sans vérifier tes besoins)

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il faudrait connaître le type de bandeau dans votre lampe et la puissance d'éclairage choisie

à fond, en blanc, la consommation habituellement retenue est 60mA par LED. si vous avez 250 LEDs et qu'à un moment elles peuvent toutes être allumées (à fond, en blanc) alors il faut que votre alimentation soit capable de fournir 250 x 0,06 = 15 Ampères. Comme elles fonctionnent sous 5V, il vous faut donc trouver une alim qui correspond à cette spécification : convertir du 230V alternatif (le courant chez vous) en 5V continu et sous 15 A au moins.

les alimentations meanwell sont de bonne qualité - celle que @terwal mentionne (un clone, pas forcément aussi bien qu'une meanwell, je ne les connais pas) est une 5V 20A donc un peu surdimensionnée (mais qui peut le plus peut le moins). Par contre cette alimentationest assez imposante, vous avez votre boîtier en 22 x 5 mais la question c'est aussi son épaisseur. Celle du lien précédent est fait 20 x 9,8 x 4,2 donc ne rentre pas.

Si vous n'avez pas besoin d'allumer les LEDs à fond, ou pas toutes à la fois alors vous pourriez vous contenter de 20% de la puissance par exemple et prendre 3A sous 5V (soit 15 Watts)

Moins on a besoin de puissance, plus c'est petit. par exemple ce module fait 8,8 x 5,7 x 3,5 centimètres

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J'ai trouvé ça comme bandeau qu'en pensez vous ?
Il faut oui qu'a un moment elles soient toutes allumées ensemble à fond et en blanc.
Pour la taille de mon boîtier je peux l'agrandir par exemple 25x10x7 je ne peux pas faire plus grand... d'ailleurs il est en polypropylène est ce que cela pose un problème ou pas du tout ?

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Il faut donc que dans mon boitier de 25x10x7 situer derrière ma lampe, loge mon Arduino Uno, mes deux enceintes HP en 4 Ω 3W ainsi mon alimentation , c'est bien ca ?
Est ce que je peux superposé tout ces elements dans mon boitier ? ou je dois les séparer les uns de autres ?

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Salut @claraclvs

Pas forcement : si tu utilises la librairie FastLED.h, on peut limiter la luminosité ( brightness en anglais ) des LEDs grâce a la commande :
FastLED.setBrightness( Un nombre entre 0 et 100 );
Pour 250 LEDs, faut une sacré alimentation ==> Le lien indique des WS2812B. A fond et en blanc ( les trois channels de couleur allumés ), comme l'a dit @J-M-L, c'est 60 mA/LED. 15 Ampères, c'est pas rien !

Non, pas vraiment, mais l'alim risque de chauffer. Le polypropylène est un type de thermoplastique : il fond facilement. Ton alim risque de chauffer a combien ? Cela doit être dans sa description...

Cordialement
Pandaroux007

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Merci de votre réponse, vous pensez que c'est trop 250 LEDs ? J'ai voulu en mettre 250 car je souhaiterais que lorsque ma lampe s'allume on ne voit pas chaque led s'allumer une a une pour faire le tour de mon anneau je souhaiterais que cela fasse comme ligne fluide qui s'allume.

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250 c'est effectivement un peu beaucoup :sweat_smile:
Un for, ça va vite !
De plus ( je ne sais pas si c'est juste, c'est la première fois que je fais ce genre de calculs ) : 60 mA x 250 = 15A
15A x 5V = 75W !? Y'a pas que ton alim qui va chauffer, tes LEDs aussi :wink:

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Si je réduis le nombre de LED à 132 est ce que c'est mieux et me permet de prendre une alimentation plus petite ?

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60 mA x 132 = 7920 soit environ 8A pour 5V. Oui, c'est pas mal. Mais pourquoi 132 ? Après ça dépend de ce que tu entends par "petite". Petite en taille, ou en puissance ?

Cordialement
Pandaroux007

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J'ai besoin de 132 pour faire le tour de mon anneau de 80 cm de diamètre.
Petite en taille

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Ok. Par contre je viens de regarder : bon sang ! Une alim c'est pas donné ! Tu dois pouvoir trouver des alims plus petites... Je vais chercher une référence. Par ailleurs, pour le refroidissement :

  • soit option ventilo 5V ( bruyant )
  • soit option plaque en alu et patte thermo.

Mais normalement - si elle respecte les normes - elle est conçu pour pas trop chauffer. Faut vérifier quand on l’aura trouvée...

Cordialement
Pandaroux007

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il faut pouvoir calculer la puissance dont vous aurez besoin pour faire fonctionner votre système. La puissance (tension multipliée intensité par on dit P = U x I) nécessaire influe fortement sur la taille du l'alimentation

votre tension U cible c'est 5V, ça c'est fixé par votre bandeau, l'arduino et le DFPlayer.
donc pour calculer la puissance il faut regarder l'intensité consommée.

  • L'arduino va consommer un peu. disons 50mA sans doute
  • le DFPlayer et les haut parleurs, ça dépend du volume mais pour être large comptez 1A
  • le plus gros consommateur c'est votre bande de pixels.

➜ En fait chaque pixel se compose de 3 petites LEDs proches les unes des autres une rouge, une verte, une bleue. Si vous faites une photo macro d'un pixel (source adafruit) vous verrez cela:

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à gauche il y a un petit circuit intégré de contrôle et à droite vous avez les 3 LEDs, bleue en haut, rouge au milieu et verte en bas.

C'est allumant plus ou moins chacune de ces 3 leds que l'oeil voit une couleur particulière, un peu comme sur votre télé ou écran d'ordinateur.

Donc l'intensité du courant nécessaire dépend de la couleur et brillance des LEDs et bien sûr il faut multiplier cela par le nombre de pixels que vous allumez.

Si vous voulez faire du blanc sur l'ensemble des pixels, il faut allumer les 3 LEDs avec la même brillance donc vous les alimentez toutes les 3 (alors que si vous faisiez que du bleu, il n'y aurait qu'une seule LED à alimenter sur les 3) et plus vous voulez éclairer, plus il faut augmenter l'intensité.

On dit que chaque LED quand elle est à fond consomme 0,020 Ampères, donc si vous mettez le rouge, le bleu et le vert à fond ça fait 3 x 0,020 = 0,060 A et vous avez un blanc "à fond".

si vous avez 250 pixels, à fond en blanc vous consommez donc 250 x 0,060 = 15 Ampères

la puissance nécessaire pour l'alimentation I = 15 + 1 + 0,05 donc environ 16 A et U = 5V ➜ P = U x I = 5 x 16 = 80 Watts (c'est beaucoup donc l'alimentation sera assez grosse)

donc pour la question:

la réponse est oui. Vous avez moins de pixels à alimenter donc le Ie courant nécessaire pour cette partie diminue d'autant

de même si vous n'avez pas un blanc "à fond" mais à 50% de l'intensité max pour chaque LED bien vous divisez par 2 le courant nécessaire.

si vous mettez "un filtre" (un anneau blanc en plastic) devant les LEDs ça va diffuser la lumière et vous ne verrez plus chacun des pixels au prix bien sûr d'un peu de perte en intensité

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Donc si j'utilise que 132 Leds j'ai 132 pixels à fond en blanc donc 132 x 0,060 = 7.92 Ampères
donc 7.92 +1+0.5 = 9,42, donc 10
5 x 10 = 50 Watts

donc je peux utiliser cette alimentation ?

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Celle la est en 12V, vos composants veulent 5V

Il faut prendre 5V x 10 A pour faire 50W

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Dans le lien en question, ce sont des bandeaux de 100 ou 144 LEDs par mètre Donc sur 80cm cela fera 80 ou 115 LEDs. Donc cela fera 250 ou 360
Cela fait beaucoup de LEDs dans un volume de cette taille.. Si l'exigence sur la luminosité maximum n'est pas trop élevée, il vaudrait mieux un bandeau avec une densité plus faible et trouver un diffuseur de bonne qualité.
A noter:

  • les bandeaux n'ont de souplesse que selon un seul axe. Donc, pour les placer sur un cercle, il faut soit monter le bandeau sur sa tranche, soit couper toutes les LEDs et les raccorder à la main en les soudant.
  • Si l'alimentation ne permet pas de fournir le courant maximum pour les LEDs, La librairie FastLED permet de spécifier une puissance max. Lorsque la puissance limite est atteinte elle limite la luminosité du bandeau.

EDIT: correction suite à l'erreur diamètre/circonférence :frowning: