Conception d'une décoration mural à base de LEDS

[invite16449cdd]

Bonsoir à toutes et a tous, amis electroniciens.


Voila, je post sur le fofo de FSG parceque j'ai quelques petites quesitons à vous poser à propos d'un projet que je voudrais réaliser.

En fait, pour expliquer rapidos, je souhaite réaliser une décoration murale à bases de nombreuses led. Ce mur fait environ 3m de large par 2m50 de haut.
Je compte disposer de nombreuses leds multicolores sur le mur, et les couvrir d'un tissu blanc. J'ai vu plusieurs effet du même genre avec un tissu et ca rend vraiment bien. Les leds seront inclinées vers le haut de facon à éclairer une grande surface de toile.
Bref, je voudrais que ces leds s'allument de facon aléatoire, ou de telle sorte qu'il y ai a peu pres toujours autant de leds allumées. Il faudrait aussi qu'elle change de couleurs de la même façon, car je compte prendre des LEDS multicolores. De plus, ces leds déssinerons des motifs.



Voila pour le gros des explications.
Maintenant les questions ^^ :

-Je pense qu'une led pour une surface de 10cm par 10cm, ou 20 par 20 devrais suffire, mais en réalité je n'en sais rien. Je sais que s'il s'agit d'une LED à haute luminéscence, il faudra compter une surface plus grande, mais je ne sais pas du tout quelle LED correspondrait à quelle surface. Et de plus je pense que le prix sera beaucoup plus élevé en LED HL, malgrès le gain de surface.

-J'imagine que pour piloter autant de leds, rien de vaut un PIC ou autre microcontroleur. Le problème étant que je n'ai pas de quoi les programmer. Donc la seule option qu'il me reste c'est acheter un kit, qui ne soit pas onéreux car ce projet doit me couter le moins possible, ou alors le faire sans micro, ce qui doit être encorre beaucoup plus difficile et ch***t .
Donc sur ce point je suis ouvert à toutes les suggestions.

-Je pense pouvoir creer le programme, ayant déjà fait quelques cours d'algorithmique en premiere année de fac de science, mais bon, j'ai de sérieux doutes à ce sujets, donc est-ce qu'il existe des programmes ayant une tache ressemblante ?

-Est-ce qu'avec des LEDS multicolores normal j'aurai de bonnes couleurs vives ?



Voila, c'est à peu près tout. Si vous avez des idées de motif, ou tout autre idées pouvant améliorer la mienne, je suis également preneur.

Merci à vous pour vos conseils, et bonne soirée
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[invite0a853380]

ta regarder le prix d'une LED RGB ? c'est pas donné.

je te conseil d'utilier des rouges diffusante, les moins chere !
pour les motif prédifini tu peux faire un plan style damier, ensuite tu colorie les cases (plus tu as de colonnes et de ligne plus la résolution sera préscise) pour faire ton dessin voulu.

ensuite tu relies chaque case les une au autre, mais à la queu leu-leu.

en gros tu vien de créé une sorte de guilante et ton cablage, cette ligne de LED fera tjr se dessin !

repette l'opération pour cré d'autre forme avec ton damier, oublier pas de bien repéré les lignes pour pas te perdre.

tu acroches tes lignes par dessus les autres, des LED von se retrouver au meme endroi !! c po rave.

pour annimer le tous tu peux utiliser le TC4040 et un NE555
le NE555 c'est un Timer
le TC4040 c'est une sorte de switch qui à +10 sortie.

donc mon idée a chaque impultion du NE555 le TC4040 passe de la sortie 1 à 2 , 2 à 3... donc chaque sortie une ligne (un motif)

reste a calculer les résistances de chaque ligne et voir si sa consome pas trop pour le TC4040, si sa va pas utilisé un thyristore qui sert de relai.

tu peux utliser dautre couleur sur ta ligne mais faut faire attention à la tension d'allim qui peux changer :s

trouve toi des leds différente ccd pour testé avec ton drap.

ccd = puissance d'éclairage de la LED

voila ciao

[invite16449cdd]

Ton idée n'est vraiment pas mal. AVec plusieurs couples NE555/TC4040 on pourrait réaliser plusieurs motifs.
Mais les possibilités seraient limitées.

En effet, je souhaite que toutes les diodes soient plus ou moins allumées, pour creer une lumière tamisée ( cette animation doit servir pour des soirée calmes, ou des fins de soirée quand tout le monde rampe , vous voyez à peu pres la chose : tamisé, calme, tout en attirant le regard ). Donc pour allumer toutes celles n'appartenant pas au motif faiblement, et allumer fortement celles apartenant au motif, tout en changeant de motif, ca va être un peu difficile.
De plus les motifs seront nombreux et variés, et l'allumage des diodes pas toujours en tout ou rien, mais en progressif.

Plus j'y réfléchis et plus je pense qu'un micro est indispensable pour un bon rendu
N'existe-t-il pas un moyen de programmer un micro sans acheter la station de programmation ?

J'ai également calculé environ combien de led il me faudrait, et je pense compter une petite 100 aine, de diverses couleurs, ou toutes multicolor, mais la le prix ne sera plus du tout le même.

Voila pour le moment.

[invite0a853380]

acheter une carte pour programmer sa coute et une carte pour PC pour piloté directement ça coute aussi...

utilise un gros condo pour que les LED s'éteigne lentement parcontre pour quelle s'allume lentement c plus dure. Pour parré une ligne spéciale que tu rajoute qui reste allumé en permance à 50% de sa puissance (circuit a part) comme ça meme si un bug survient, une movaise s'incronisation et que ta aucune ligne de motif alumé, ta au moin celle là ! lumiere tamisé

tu peux placer une résistance variable pour accéléré ou ralentire la cadance général ou accéléré.
Mode Dance Floor
Mode Rampage

pour une betaversion essay deja avec des rouges, barette sécable, support tulipe, comme ça tu peux casiment tout récup pour la version final.
je pence que tu va deja pas mal épaté avec ça.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitee86643f9]

N'existe-t-il pas un moyen de programmer un micro sans acheter la station de programmation ?

Non: soit l'acheter soit fabriquer une imitation.
Généralement, on finit par acheter une vraie ‘’ station de programmation’’

[invite16449cdd]

Je pense que je vais piloter le tout par PC. Ce sera moins compliqué pour la programation.

Le problème c'est que creer une interface avec 400 connections d'un coté ( 100 leds RVB à anode ou cathode commune) , et une dizaine de l'autre ( je ne sais pas quel port utiliser ) ca doit être assez coton. Et là dessus je vous demande conseil

Merci pour tout et particulierement à Opteron et maxitec

[invite0a853380]

attention pour les LED multi-couleur car si elle à seulement 2 pattes c'est qu'elle change toute seul de couleur, donc on maitrise pas le cycle.

[invitee86643f9]

Je pense que je vais piloter le tout par PC. Ce sera moins compliqué pour la programation.

Avant de faire un choix, une petite visite ici:
http://forums.futura-sciences.com/thread67163.html
Ca peut aider.
Bonne continuation..

[invite16449cdd]

Oui effectivement hier soir j'ai pensé au multiplexage, mais ne m'y connaissant pas plus que ça j'ai pas poussé plus loin.
Maintenant que je sais comment ca marche à peu près c'est vrai que ca parait beaucoup plus simple à réaliser.
Si je prend des leds normales de différentes couleurs, il faudrat environ 4 ou 5 leds par pixel. Ce qui represente 400 à 500 connections ( anode ou cathode commune ). Un multiplexeur 10 bits suffirait, même si je suppose qu'on n'utilise que des 8bits ou 16bits. Je suppose qu'il faudra en prendre un rapide, car 500 connections avec une fréquence supérieur à 20hz ce n'est peut-être pas courant.
Maintenant, je ne sais pas comment connecter un multiplexeur au PC, ni comment le piloter ( le BCD non ? ).

Merci

[invitee86643f9]

Je suppose qu'il faudra en prendre un rapide, car 500 connections avec une fréquence supérieur à 20hz ce n'est peut-être pas courant.

fréquence supérieure à 20hz.. combien donc?

[invitef86a6203]

2.90€ la LED
2.90 x 400 = 1160 €
http://www.conrad.fr/webapp/wcs/stor...egory_rn=19098
pour quelqu'un qui veut économiser 50€ de programmateur ça me semble délirant.

de plus il faut des registres,
3 couleurs donne 1200 points.
En dynamique on peu diviser par 8 , pas plus
1200 /8 = 150 points
150 /8 bits 19 registre à décalage .
A 2µs de chargement 300µs perdu sur les 5ms d'affichage.
Quant à l'alimentation 20ma x 1200 = 24 A

a cogiter !

[invite16449cdd]

Deja je compte 100 leds, ce qui fait 70€ les 100 leds RVB, ou 50€ environ pour 3 leds rouge vert bleu à 0.50€ pièce sur Selectronic. Primo.

Deuxio, on a 100 leds, 8 pins sur port parallèle. Donc 100/8= 12.5 et non 150 points.

Tercio, 20mA*100Leds = 2 A.

S'il te plais, si tu veux poster, essai de donner une réposne constructive au lieu de critiquer bêtement.


Quelqu'un pourrait m'expliquer comment je pourrait faire avec ces multiplexeurs ? me donner des références de multiplexeur, il y en a trop, je ne sais pas lequel choisir.
Merci par avance et bonne fin de nuit

[invite16449cdd]

Bonjour à tous !

Voila j'y ai longuement réfléchis hier soir et je pense avoir trouvé la solution :
Je ne vais utiliser que 256LEDS pour des raisons de simplicité. En organisant ces leds en matrice, on obtient une matrice avec 16 lignes et 16 colonnes exactement ( 16*16=256 ). Les leds seront regroupées par groupe de 3, Rouge Verte Bleu, pour former des pixels pouvant prendre plusieurs couleurs.

Maintenant, pour piloter ces leds je pense utiliser 2 démultiplexeurs 16 sorties. J'en connecte un sur les colonnes et un sur les lignes, et je pilote les 2 par le port parallèle.
Les 2 demux vont ballayer l'ensemble de la matrice. Avec une fréquence assez rapide, on peut donc piloter chaque pixel sans qu'il scintille.
La fréquence minimal d'une led étant de 40Hz environ pour éviter le scintillement, on multiplie celui-ci par 16 colonnes et par 16 lignes et on obtien 10Khz. Je pense que le port parallèle peut fournir cette fréquence. Je cherche d'ailleur la fréquence maximale pour avoir une fréquence de rafraichissement maximum.

Maintenant, comment je voi le fonctionnement des demux ( le dernier cours que j'ai eu là dessus date ) :
Je donne une horloge 16 fois plus rapide au démux des colonnes qu'au demux des lignes. Les demux balayent donc l'ensemble de la matrice. Ils distribuent le signal fournis en entrée, le signal de commande. Donc lorsque le demux arrive sur tel pixel, et que l'on souhaite l'allumer, on forunis un signal haut sur l'entrée de commande du démux, qui le transmet au pixel actuellement ballayé. Le pixel est donc allumé.
Dans mes souvenirs ca fonctionne comme ca, un démux peut répartir un signal d'entré sur N sorties en les balayants.

Avec ce système, on utilise donc 1 broche pour l'horloge des colonnes, une pour l'horloge des lignes, 1 pour la commande des colonnes, les lignes étant constament à l'état un. Au total, ca fai 3 broches, donc port série ou parrallele, le mieux étant de choisir le plus rapide pour avoir une frequence de rafraichissement optimale.
Voila c'est tout ce que j'ai trouvé, je pense avoir déja fait un grand pas en avant.

Par contre je me demande si en pilotant 3 leds multiplexées Rouge Verte et Bleu on peut obtenir plusieurs couleurs, comme orange, ou violet. Car comme elles ne sont pas allumées en même temps, je ne sais pas quelle est la réaction de l'oeil.

Merci de me donner vos impressions, critiques ou corrections, je prend tout
Bonne fin de journée

[invite16449cdd]

Petite correction de ma part :
Le demux des lignes devrait balayer les anodes de chaque ligne, et le demux des colones les cathodes de chaque lignes.
Ainsi on peut ne pas piloter le demux des lignes, on le laisse fournir un signal bas, et seul le demux des colonnes comandera par un signal haut ou bas l'allumage des leds.

Voila

[invite16449cdd]

Après reflection, j'ai trouvé une meilleure solution.
Dans le cas à 2 demux, on a une fréquence de rafraichissement limitée par le port parallèle ou série.
On peut utiliser 3 matrices, une de chaque couleur, R,V,B. On aurait un demux colonne pour cahque matrices, et un dernier pour toutes les lignes.
Ce qui fait seulement 4 demux. Les 3 demux des colonnes sont piloté avec la même horloge. En supposant que l'ont ai 10 colonnes, 100Hz de fréquence de rafraichissement par diode, et 10 lignes, ca nous fait 10*10*100=10KHz, ce qui est supporté par le port parallèle.
La fréquence de rafraichissement étant plus élevée, le système fatigue moin l'oeiln ce qui n'est pas plus mal pour une décoration d'ambiance.

Par contre petit problème, exist-il des demux à 10 sorties ? car je voudrai mettre entre 256 et 300 leds en fait. Merci

[invitee86643f9]

Bonjour;
On dit: "un schéma est mieux qu'un long discours".
C'est toujours valable je pense .

[invite16449cdd]

Justement, pour faire un schéma je cherche la référence d'un composant comme un demultiplexeur ou un switch, qui balaye 16 sorites à une fréquence d'entrée donnée, et transmet au sortie un signal logique.
Je recheche également le même avec seulement 8 sorties.

[invitee86643f9]

On peux toujours faire un schéma representatif.

[invitef86a6203]

( 16*16=256 ).
OK ,
comment on éteind ?
on a la donnée précedente qui traine sur la suivante,
ou on éteind l'ancienne donnée dans ce cas on a 2 accès au lieu d'un
dans le cas d'accès lent , et de registre à décalage comme exemple ci dessous , une commande off est préférable

Par contre je me demande si en pilotant 3 leds multiplexées Rouge Verte et Bleu on peut obtenir plusieurs couleurs, comme orange, ou violet. Car comme elles ne sont pas allumées en même temps, je ne sais pas quelle est la réaction de l'oeil.

au dela de 18 fois par seconde l'oeil ne le voie plus.
mais pour faire du blanc il faut les bonnes proportions;
Y = 0,11Bleu + 0,3Rouge + 0,59Vert.
en tout ou rien on à que 8 couleurs (noir compris)
http://bpcv.club.fr/rvb.html


http://pagesperso-orange.fr/pat.deau...LEDs/50led.gif
On peut connecter la matrice sur PC au lieu du Pic.

4 matrices de 64 font 256.
le clock peut être commun aux 4 matrices et on charge les 4 datas ensemble.
Le coté sélection colonne sera commum au 4 matrices
ainsi on a tous les fils de commande sur 7 bits
Le dernier bit pourrait être le off.

[invite16449cdd]

Je n'ai pas trop compris ton sytème Freepicbasic. Tu peut expliquer ?

Mais je pense que ma solution est plus pratique.
J'ai fait un schéma, mais avant il faut savoir que j'ai défini la taille de ma matrice en fonction de mon mur : 12 colonnes par 8 lignes. Ce qui fait 96 pixels, et 288 Leds. Voici le schéma :



Chaque croisement d'une des 3 grilles représente une Leds Rouge, verte ou bleu.
DM1 est un composant qui distribue le signal de commande 4 sur ses 8 sorties à la fréquence de l'horloge 1.
DM2, DM3, et DM4 fonctionnent de la même facon que DM1 mais ont 16 sorties (12 seulements utilisées), distribuent respectivement les signaux de commande 1,2 et 3, et utilisent l'horloge 2.

Je cherche donc des références pour les composants DM1,2,3 et 4 dont je ne connait pas le nom.

Je cherche également quoi mettre en bout de lignes, là où se situent les gros point d'interrogation. J'ai pensé à des resistance de pull-up mais j'ai des doutes.

Le courant necessaire à l'allumage d'un led à cette vitesse étant superieur, je compte environ 200mA par Led. Un transistor par led étant trop encombrant, le mieux serait de connecter les cathodes de chaques lignes à DM1. On n'utiliserait alors que 8 transistor pour amplifier le courant d'alimentation des Leds. DM1,2 et 3 piloteraient les anodes.


De cette manière, on n'utilise que 6 fils. L'intensitée lumineuse est réglable en faisant varier le rapport cyclique des signaux de commande, c'est à dire une alimentation en largeur d'impulsion si mes souvenirs sont bons.
Tout est pilotable part le port parallèle je pense, en tout cas l'intensité lumineuse de chaque pixel l'est, et à une fréquence de 100Hz par pixel, c'est donc pas mal.
De plus, il reste 2 pin utilisablent sur le port parallèle.


Voila, merci de répondre à mes questions si vous avez la réponse, sinon merci quand même, et bon dimanche

[invitee86643f9]

Une possibilité ( 4 bits de contrôle codés en binaire + 2 Horloges):
1/ Colonnes :
4 x 74HCT08 (IC2, IC3, IC4 et IC5)
(74HCT08 = 4 portes And 2 entrées (E1 et E2) et une sortie S).
Bit Horloge colonnes: Tous Les entrées E1 de IC2, IC3, IC4 et IC5 reliées ensemble.
1er Bit de Contrôle : 4 entrées E2 du 1er 74HCT08 reliées ensemble.
2e Bit de Contrôle : 4 entrées E2 du 2e 74HCT08 reliées ensemble.
3e Bit de Contrôle : 4 entrées E2 du 3e 74HCT08 reliées ensemble.
4e Bit de Contrôle : 4 entrées E2 du 4e 74HCT08 reliées ensemble.
2/ Lignes :
1 seul 74HC4520 (IC1) câblé en compteur binaire 8 bits.
Bit horloge lignes : pin 1 de IC1
Pour chaque sortie de IC1 : ajouter une résistance 470 ohms (limitation courent led).
Alimentation : +5V

Pour simuler : Proteus lite (demo)

[invite16449cdd]

Ok merci pour ces precieuses informations Maxitec.
Mais pourquoi utiliser 4 fois un 74HCT08 ? pourquoi pas 3 ? Je sais que c'est parcequ'ils ont seulement 8 sorties et pas 12. On ne pourrait pas prendre des 16 sorties et n'en utiliser que 12 ? bloquer les 4 autres ?

Le but étant d'avoir seulement 3 matrices, une de chaque couleur, de 8 par 12 a chaque fois, 12 en colonne, et 8 en ligne.

[invitee86643f9]

Mais pourquoi utiliser 4 fois un 74HCT08 ? pourquoi pas 3 ? ...
Le but étant d'avoir seulement 3 matrices, une de chaque couleur, de 8 par 12 a chaque fois, 12 en colonne, et 8 en ligne.

Dans ce cas 3 x 74HCT08 suffisent.
D'autre part: il vaut mieux "bufferiser" (par transistors ou IC) les sorties des 4 boitiers IC1 à IC4.
C'est pour assurer une meilleure répartition du courent pour leds.
Dans ce cas: CD 4520 pour IC1 et CD 4081 pour les autres, suffisent.
(CD4xxx , HEF4xxx ou autres..)

[invite16449cdd]

Ok, je comprends mieux comment fonctionne ton système.
Le truc que je ne comprends pas c'est qu'avec ce syst-ème, on allume a chaque fois toutes les couleurs de la ligne choisie, et non pixel par pixel.
Je ne comprends pas si on peut controler l intensité de chaque pixel indépendament des autres.

Tu peux m eclairer stp ? merci à toi

[invitee86643f9]

Le truc que je ne comprends pas c'est qu'avec ce syst-ème, on allume a chaque fois toutes les couleurs de la ligne choisie, et non pixel par pixel.

Oui. ce "systeme" est simple mais permet de concretiser et faire evoluer. c'est un début ..

Je ne comprends pas si on peut controler l intensité de chaque pixel indépendament des autres.

non evidemment..

[invite16449cdd]

Ok, mais est ce que tu pense qu'avec le schéma que j'ai fourni on peut arriver à quelque chose de bien qui permet de controler chaque pixel seul, les uns après les autres ? ca suffirait, on modifirai le rapport cyclique de chaque signaux de commande pour faire arier l'intensité lumineuse de chaque pixel, et donc creer plusieurs couleurs. Le tout sur 6 pins ce qui me parait bien.

Ca marcherais d'après vous ?

[invitee86643f9]

mais est ce que tu pense qu'avec le schéma que j'ai fourni on peut arriver à quelque chose de bien qui permet de controler chaque pixel seul, les uns après les autres ? ca suffirait

Possible je pense, mais en « tout ou rien » :
Pour commander chaque led individuellement 2 IC :
74HCT4514 pour démultiplexer 4 bits en 16 (ou 12) colonnes
74HCT4515 pour démultiplexer 3 bits en 8 lignes.
(+ une résistance par sortie 74HCT4515).

[invitee86643f9]

Possible je pense, mais en « tout ou rien » :
Pour commander chaque led individuellement 2 IC :
74HCT4514 pour démultiplexer 4 bits en 16 (ou 12) colonnes
74HCT4515 pour démultiplexer 3 bits en 8 lignes.
(+ une résistance par sortie 74HCT4515).

Schéma pour test:

[invite16449cdd]

Oui effectivement, c'était à peu près mon idée de départ.
Si on n'a pas besoin de plus de 8 fils c'est bon de toute facon.

De cette façon on peut controler l'intensité de chaque pixel et de faire des couleurs secondaires donc ca me va.

Il faut compter une résistance par colonne ou ligne, suivant si on alimenté els cathodes par les lignes ou les colonnes. Admeton que l'on ai les cathodes sur les colonnes, on relie toutes les anodes d'un ligne, et on la connecte à la broche correspondante du multiplexeur. Mais plutôt que de se servir des sorties du multiplexeur pour mettre l'état logique à 0, on pourrait le faire via des transistors piloté par le multiplexeur sur la base, et connecter la masse et l'anode commune de l'autre coté non ? Cela éviterai au demultiplexeur de prendre trop de courant, étant donné que l'intensité est plus important ( et resistance de la led plus faible donc ? ).

D'ailleurs sur ce point, je me demande comment proteger les composants, au cas où le pc plante et le démultiplexage se bloque sur une led.

[invite16449cdd]

Maxitec, tu n'a pas compris, il y a 288 leds regroupée en 96 pixels de 3 leds RVB.
Voila pourquoi j'ai fais de la façon citée, car la il faudrait 4+4+4+3 fils pour piloter 8 lignes et 24 colonnes.

Je sais c'est un peu flou, mais c'est ce qui est fait sur mon premier schéma, les matrices faites sont réduites pour ne pas avori a faire les 24 colonnes

Par contre je ne trouve pas les 74HCT4514 ni sur conrad ni sur selectronic.