Strip LED (3 SDM5050) à piloter avec un arduino

[invitecd12c5f7]

Bonjour à tous,
Tout d'abord, je tiens à vous dire que je suis nul en électronique (ça commence bien) mais j'ai un cerveau et je compte bien m'en servir pour apprendre un peu de vous.
Si vous êtes disposé à m'aider un petit peu, des gamins de maternelle vous seront reconnaissants.

Je souhaite simplement piloter une toute petite bande strip LED de 3 SMD 5050 BLANCHES avec un arduino et mettre le tout dans une citrouille pour halloween.
L'autre version avec une bougie est à proscrire à cause des risques pour les bouts de chou.
L'arduino servira à simuler l'effet bougie en utilisant une sortie PWM pourqouoi l'arduino ? Parce que j'en ai un (www.arduino.cc)

J'ai déjà un programme qui me convient et qui fonctionne avec une LED simple, l'effet bougie est saisissant !
Maintenant je compte faire la même chose avec ma petite bande strip LED

Ma strip LEd possède ses propres résistance de limitation de courant (150 Ohms mesurés mais composant en place :-/ ) qui sont au nombres de 3 sur la bande strip (une par LED).
La bande strip s'alimente normalement en 12v, j'ai branché une pile de 9v et le résultat est satisfaisant en terme d'intensité lumineuse.

Je souhaite donc brancher le 9V sur l'arduino et utiliser la tension aux bornes de sortie pour alimenter ma strip led par l'intermédiaire du transistor (j'ai des 2n2222) utilisé en commutation.
La sortie PWM de l'arduino est 5V 40mA

J'ai mesuré l'intensité instantanée débitée par ma pile de 9V lorsqu'elle est branchée à ma bande strip LED et je trouve 10mA

Serait-il possible de me donner le schéma de principe, à partir duquel je pourrai réfléchir au fonctionnement de l'ensemble pour apprendre

Question subsidiaire: Pourriez vous prévoir la durée de vie de ma pile de 9V dans ces conditions d'utilisation (je crois de mémoire qu'une pile 9V est données pour 550mAh mais je n'en suis pas certain.

Si vous avez d'autres questions ou mesures n'hésitez pas à demander.

Merci d'avance.
Bien à vous
Bobble.
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[PA5CAL]

Bonsoir

Comme le strip contient déjà les résistances de limitation nécessaires, il suffit d'un simple montage à émetteur commun comme celui-ci :



La résistance doit être calculée de manière à faire débiter à la sortie de l'Arduino environ 1/10 du courant commandé.

Ici, avec I_C=10 mA dans le strip, l'Arduino doit débiter I_B=1 mA sous une tension V_OH=5 V, avec une chute de tension de V_BE≈0,7 V entre la base et l'émetteur du transistor. En conséquence, la valeur de la résistance R1 doit être prise aux environs de :

R1 ≈ (V_OH-V_BE)/I_B = (5-0,7)/(1.10^-3) = 4300 Ω

On pourra prendre une résistance de 3,9 kΩ ou de 4,7 kΩ.

[invitecd12c5f7]

PA5CAL, que te dire de plus, sinon un grand merci j'essaye ça tout de suite.

[PA5CAL]

Les piles alcalines présentent l'inconvénient de fournir une tension qui chute régulièrement et de façon importante durant leur utilisation.

En fixant la fin de décharge à 7 V, à une température de 21°C une pile neuve de 9V de bonne qualité (comme celle-ci par exemple) tient environ une dizaine d'heures en débitant un courant constant de 50 mA. Comme l'Arduino Uno présente (de mémoire) une tension minimale d'alimentation d'environ 7 V et une consommation un peu supérieure à 40 mA, on devrait obtenir une durée de fonctionnement de cet ordre. Mais l'autonomie risque d'être inférieure avec une pile vieille ou de mauvaise qualité, ou dans une ambiance plus froide.

Par ailleurs, je remarque que la consommation du strip est excessivement faible, ce que j'attribue à une tension d'alimentation trop basse comparée à celle prévue (12 V). Je crains donc que, lorsque la tension de la pile diminuera progressivement, la luminosité des leds chute énormément.

[A voir en vidéo sur Futura]

[PA5CAL]

Deux piles carrées de 4,5 V branchées en série permettraient d'obtenir une autonomie beaucoup plus importante (×5), et par conséquent de retarder cette baisse de luminosité.

Si j'avais à alimenter un tel montage, je pense que j'utiliserais carrément un pack de 8 piles alcalines AAA ou AA, fournissant 12 V. Le courant consommé par le strip étant supérieur à 10 mA dans ce cas, la valeur de R1 serait plus faible (à recalculer après une nouvelle mesure de courant).

[invitecd12c5f7]

Bon j'ai fait le test, on s'approche mais ça ne fonctionne pas.
Pour simplifier j'ai mis un programme qui fait clignoter la led.
Lorsque le strip devrait être éteint il est faiblement allumé et lorsque il devrait être fortement allumé il est un tout petit peu plus brillant mais on est loin (très !) de la brillance lorsque le strip est allimenté en direct avec la pile.
Je pense que je devrais utiliser 2 sources d'alimentation. une pour le strip et l'autre pour alimenter l'arduino. Qu'en pensez-vous ? Je pense qu'il faut une masse commune entre les 2 c'est ça ?
PA5CAL, pourrais-tu me refaire un schéma avec 2 alims séparées, j'ai essayé mais lorsque je fais ça, le strip led reste allumé à fond sans variation....
Considérons que l'arduino est alimenté par le jack et que j'ai la pile de 9V pour le strip.
Merci
Bobble.

[invitecd12c5f7]

Deux piles carrées de 4,5 V branchées en série permettraient d'obtenir une autonomie beaucoup plus importante (×5), et par conséquent de retarder cette baisse de luminosité.

Si j'avais à alimenter un tel montage, je pense que j'utiliserais carrément un pack de 8 piles alcalines AAA ou AA, fournissant 12 V. Le courant consommé par le strip étant supérieur à 10 mA dans ce cas, la valeur de R1 serait plus faible (à recalculer après une nouvelle mesure de courant).

Je pense que je vais faire celà.
Seul soucis.... ça va trop éclairer xD
du coup je ne vais peut-être alumer que 6 leds sur les 9 (3x3) disponibles...

[invitecd12c5f7]

La mesure de l'intensité instantanée avec une Alim de 12v est de 55mA mais ça éclaire beaucoup trop, je vais underclocker tout ça

[PA5CAL]

Le montage allume les leds lorsque la sortie de l'Arduino est portée au niveau haut (+5V), et les éteint lorsque la sortie est portée au niveau bas (GND). Il fonctionne selon le même mode que la led intégrée présente sur la sortie 13.

Si le strip s'éclaire très faiblement, ce n'est pas normal. La cause pourrait être :
- le courant consommé par le strip n'est pas 10 mA, mais une valeur bien plus élevée
- la tension de la pile s'effondre (parce que la pile est usée, parce que la consommation du montage est excessive)
- la valeur de la résistance est incorrecte
- le transistor est branché à l'envers (inversion du collecteur et de l'émetteur)
- le câblage est incorrect


Il n'est absolument pas nécessaire d'utiliser deux alimentations séparées pour le strip et pour l'Arduino. Mais s'il devait y avoir deux alimentations, alors leur masse (GND) devrait effectivement être commune.

[PA5CAL]

Comme cela n'apparaît pas très clairement, je précise que sur mon schéma, les trois points de connexion sur l'Arduino correspondent, en partant du haut :
- au pôle + de l'alimentation extérieure (jack contact central)
- à un port de sortie de l'ATMega368
- à la masse générale (GND), correspondant au pôle - de l'alimentation extérieure (jack contact périphérique)

[invitecd12c5f7]

Comme cela n'apparaît pas très clairement, je précise que sur mon schéma, les trois points de connexion sur l'Arduino correspondent, en partant du haut :
- au pôle + de l'alimentation extérieure (jack contact central)
- à un port de sortie de l'ATMega368
- à la masse générale (GND), correspondant au pôle - de l'alimentation extérieure (jack contact périphérique)

Oui j'avais bien compris cela mais j'ai utilisé les pins GND et VIn de l'arduino au lieu de me brancher en // sur le jack.Serait-ce la source de mes problèmes ? Si j'ai bien compris, VIn est fait pour ça:


VIN. The input voltage to the Arduino board when it's using an external power source (as opposed to 5 volts from the USB connection or other regulated power source). You can supply voltage through this pin, or, if supplying voltage via the power jack, access it through this pin.


A la fin de l'exercice, la pile ne sortait plus que 8.3v et au niveau de la sortie de l'arduino VIN j'avais 7.2V ce qui est trop peu pour mon strip led. Je ne pense pas avoir branché le transistor à l'anvers mais je vais revérifier.
demain je ferai le test avec une alim 12v en changeant la résistance R1. Merci pour tous tes précieux conseils, je te tiendrai au courant du résultat en attendant très bonne nuit à tous !

[PA5CAL]

Oui j'avais bien compris cela mais j'ai utilisé les pins GND et VIn de l'arduino au lieu de me brancher en // sur le jack.Serait-ce la source de mes problèmes ? Si j'ai bien compris, VIn est fait pour ça:


VIN. The input voltage to the Arduino board when it's using an external power source (as opposed to 5 volts from the USB connection or other regulated power source). You can supply voltage through this pin, or, if supplying voltage via the power jack, access it through this pin.

Entre l'entrée jack et VIN, il y a une diode de protection de type M7, qui ampute la tension l'alimentation de plus de 0,7 V.

Ça peut faire toute la différence lorsque la tension d'alimentation est basse.

Ce que tu indiques tend à confirmer mes craintes en ce qui concerne le comportement du montage lorsque la tension aux bornes de la pile chute à 7 V.


Je pense qu'une alimentation de 12 V serait plus adaptée.

Et si la luminosité des leds est trop forte, tu as la possibilité de la réduire, soit logiciellement en réduisant le rapport cyclique du signal de commande PWM, soit matériellement en utilisant une source de courant comme celle-ci :


R1 ≈ 0,5 × β_Q1 × 3,6V / I_C
R2 ≈ 0,7V / I_C

Mais la solution logicielle serait quand même plus simple.

[invitecd12c5f7]

Mais la solution logicielle serait quand même plus simple.

Etant effectivement un peu plus à l'aise avec le soft qu'avec le hard, je vais utiliser le PWM ^^
Tests ce soir en 12V, merci encore

[invitecd12c5f7]

@PA5CAL, Voilà ça a fonctionné du premier coup avec une alim 12v, j'ai mis 1KOhm pour R1 (bon ok j'avais un peu échangé la base et le collecteur sans faire gaffe aussi mais ne dit-on pas faute avouée...)
Bref tu avais raison sur toute la ligne alors merci beaucoup pour les bouts de chou.
Pour moi, la vraie raison de l'existence de l'internet, c'est le partage de connaissances. Pour le coup nous n'avons pas partagé beaucoup car j'ai pris et tu as donné alors en retour, permets moi de t'adresser mes sincères compliments pour ta disponibilité, ta justesse d'expression et ta patience avec les petits nouveaux

Amicalement
Bobble.