Animation LED
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Modulateur de lumière  à LED

Jeu de Lumiere
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- Dis Jacky, je profite de mes vacances de Pâques pour que tu me parles des jeux de lumières tels que l'on en voit dans les discothèques.

Oui je vois, les modulateurs de lumière, ou les chenillards, entre autres.
- Les chenillards allument des lampes de couleurs à tour de rôle, tandis que les modulateurs allument des lampes en fonction de la fréquence de la musique.

Un modulateur Un chenillard
Jeu de lumiere Un chenillard

Tu peux m'en faire un ?

Oui bien sûr, cela fait partie des classiques en l'électronique, et cela amuse beaucoup les jeunes de présenter ce genre de matériel pour des soirées disco. Je te propose donc la construction d'un modulateur. Celui-ci pilotera pour l'instant des LED de différentes couleurs.
- Par exemple, une LED rouge pour les sons graves, une jaune, une verte pour les sons médiums, une bleue pour les aigus.
Si l'on veut piloter des lampes 230 Volts (secteur), il faudra ajouter une interface de puissance.
- On commence par quoi à ton avis ?

Le cahier des charges...

Bien vu. Mais je vais te parler des différentes façons de fabriquer ce genre de modulateur. Cela va du très simple au pas très compliqué.
- Commençons par le plus simple. Je te montre un montage fréquent, c'est le montage qui est le plus usité par les constructeurs, cela ne veut pas dire que ce soit le meilleur bien au contraire. Ce montage pilote 3 lampes 230 Volts.


Schéma 1:
Jeu de Lumiere
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- La musique est prélevée sur le haut-parleur de la chaîne par le biais d'un transformateur d'isolement TR1. Cela est nécessaire, car le montage est directement relié au secteur (220 Volts), il faut bien isoler la chaîne Hi-Fi de ce secteur. Ensuite, 3 potentiomètres règlent la sensibilité du montage, ceux-ci attaquent par le biais de filtres RC les triacs, qui eux pilotent les lampes. Ces filtres RC sont constitués par R-C1. R2-C2. R3-C3.
- Dans un tel montage, il faut savoir que ce genre de filtre passif présente une courbe de réponse de 6 dB par octave, ce qui n'est pas fameux. La sensibilité, elle n'est pas très bonne, voire mauvaise, car il n'y a aucune amplification, vu qu'il n'y a aucun composant actif dédié à l'amplification..

Courbes de réponse 1:
Modulateur de Lumiere
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- Le seul point fort d'un tel montage, est le faible nombre de composants pour le réaliser (donc pas cher), et la facilité de fabrication.  Les autres moyens pour faire ce genre de montage est d'employer un micro, ou de le brancher sur une chaîne Hi-fi,  soit sur la sortie "TAP", soit sur la sortie HP, mais en aucun cas par un transfo d'isolement.
Pourquoi ?
Vielle habitude. Il y a longtemps, (et même maintenant) ce genre de jeu de lumière avec transfo d'isolement était vendu dans le commerce. Quelques fois, les chaînes Hi-fi n'appréciaient pas. En effet, un transfo d'isolement ajoute une composante selfique, qui pouvait faire claquer dans certains cas l'ampli BF. (certains constructeurs refusaient la garantie en cas de branchement d'un tel jeu de lumière).
-  Il faut donc se passer de ce transformateur d'isolement. Et pour cela, il faudra donc des composants actifs, ce qui n'est pas le cas avec le schéma 1 qui lui, je te rappelle n'apporte aucun gain.
- Donc comme cahier des charges, je te propose un modulateur de lumière utilisant un micro comme capteur de musique, suivit par des filtres actifs. Mais  comme ce montage doit rester simple, il ne pilotera que des leds de différentes couleurs.

Bon, entrons dans le vif du sujet, voici le schéma.

Schéma 2:
Modulateur de Lumiere
 Cliquer sur l'image pour agrandir (C16= 100µF 12v, C17= 1µf)

   C'est quoi ton truc là. Tu appelles cela de l'électronique fastoche.

- Ah ah... Bien sur, cela change par rapport au montage avec transfo d'isolement, il y a plus de composants, mais cela reste simple tout de même. Décomposes...

  Je suis décomposé !

Non, pas toi, le montage, banane !.

  Ah... Heu... Bon, l'ampli micro, hum  je connais... Pour le reste, je te laisse décomposer...

Comment cela ? Je décompose ?

 Non, décomposes le montage.

  Hum... Je vois que monsieur Nicolas n'est pas en forme ce matin... Cela pétille dans le ciboulot façon limonade éventée. La matière grise est plutôt édulcorée aujourd'hui.
- Bon... J'ai dit plus haut que je faisais appel à des filtres actifs.

Voici la structure du filtre utilisé :
Filtre passe bande



- Il y en a quatre dans le montage, IC2, IC3, IC4, IC5. La tension U/2 est la tension d'alimentation divisée par deux. Cela est indispensable pour le bon fonctionnement de l"AOP des LM324.
Ce genre de filtre passe-bande est dite à "structure de Rauch". Je vais te dire pourquoi j'ai pris ce genre de filtre plutôt qu'un autre. Mais  surtout, tu ne le répètes à personne... J'ai pris ce petit logiciel, car il évite une surchauffe neuronale, cela évite ceci

Hoooou purée... Dur dur...

Tu l'as dit...

- Voici les courbes de réponse des filtres utilisés dans le montage :

Courbes de réponse 2
Modulateur de Lumiere
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- La fréquence centrale des filtres est de 65 Hz, 400 Hz, 2,5KHz, 12KHz. Tu remarques la différence de sélectivité par rapport aux courbes 1. Ces filtres présentent un gain de 10 dB, sauf celui de 65 Hz qui lui a un gain de 13 dB, ceci pour compenser la déficience du micro dans les graves. Ce gain de 10 dB est à ajouter au gain du préampli micro qui lui est important (50 dB). Ici point n'est besoin de prendre des composants de précision, ce n'est qu'un jeu de lumière...

Jusque-là, Nicolas tu vois que cela n'est pas difficile.



Ha et bien oui, vu comme cela.

- Après les filtres actifs, on trouve des AOP montés en comparateur. On fixe une référence de tension grâce aux diodes D1, D2, D3 sur l'entrée inverseuse des AOP, les alternances positives dépassants cette référence font passer la sortie à l'état haut, allumant les diodes LED.
- Si tu examines attentivement le schéma, tu remarques qu'il n'y a qu'un seul potentiomètre. Celui-ci définit la sensibilité de l'ensemble des 4 filtres actifs.
Si tu veux mettre un potentiomètre par filtre, il te faudra les câbler comme cela.

Schéma 2
Schema jeu de lumiere

- Il te faudra aussi couper avec un cutter les pistes suivantes (en jaune).

Modulateur

- Ce montage se veut simple, c'est pour cela qu'il ne pilote que des diodes led. Bien sur, le nombre de composants est relativement important. Cela est dû principalement aux filtres passe bande qui à eux seul demandent 20 composants passifs. Si l'on souhaite piloter des lampes à incandescence 220 Volts , il faut une interface spécifique (isolation du montage par rapport au secteur), cela fera l'objet d'un montage qui verra le jour prochainement.

Brochages


Bon Nicolas, il me faut voir Zaza, elle a un problème avec la tireuse à bières... Tu termines pour moi cette page...

Ah ben tient !. Le voilà parti voir la patronne du bistrot... Zut alors...

- Bon...Hum... Heu ...
- Tiens un conseil, avant la mise sous tension, vérifiez que les condensateurs chimiques sont dans le bon sens, car cela n'a aucun sens de les mettre à l'envers.
- Heu....
- Hé attends Jacky, la fille à Zaza est là aussi... Je viens te donner un coup de main...

Le circuit imprimé :

- Attention il y a 3 straps..

Circuit imprime
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