Aquariophilie d'eau douce

Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

Salut à tous,

Comme promis, voici comment j'ai fabriqué mon système d'éclairage à LED et en particulier le programmateur/variateur. Bon, c'est du bricolage où il faut quand même connaître un peu l'électricité et l'électronique et savoir souder à l'étain.

Contexte

Pour commencer, tout cela sert à éclairer un bac Tanganyka sans plante, donc, je ne me suis pas trop pris la tête sur la partie LED et j'ai acheté des bandeaux de LED étanche tout fait sans plus me soucier des températures de couleur et autres.

Les tube à LED

Il s'agit d'un bac Rio 180 fermé, ce qui complique un peu les choses. Après un premier essai en collant direct ces bandeaux sur mes vieux T5 (échec car les bandeaux même IP55 ne supportent pas l'ambiance saturée d'humidité à 100%), j'ai réalisé des tubes à l'aide d'un tuyau souple transparent (diamètre 16), d'une baguette alu carrée 8mm, le tout étancher au silicone aquarium. Pour l'instant, ça à l'air de le faire (j'ai seulement 2 LED HS depuis 3 mois).

Le coût des 2 rampes et de l'alimentation (qui alimente aussi le programmateur) est d'environ 55 à 60 €, ce qui est comparable à l'achat de tube néon, mais qui est sensé durer plus longtemps (à confirmer, pour l'instant, ça n'est pas le cas).
tube à LED

Le programmateur

Pour le programmateur, c'est basé sur un Arduino Uno. Pour ceux qui ne connaissent pas l'Arduino est une carte de prototypage basé sur un micro-contrôleur ATMEGA 328, couplé à un environnement de développement intégré qui permet de programmer et envoyer le programme directement à la carte. Le tout est sous licence Creative-Common (l'IDE ainsi que les schéma électronique de la carte). On peut donc recréer soi même sa carte à partir de composant électronique du commerce.

J'ai choisi de procéder ainsi en fabriquant ma propre carte pour des raison financière, mais ça n'est peut pas la meilleure solution (j'en parlerais un peu plus tard).

Voici donc le schéma électronique (ça parait compliqué comme ça, mais vous allez voir avec la photos ensuite, ça ne l'est pas tant que ça)
schéma électrique du programmateur en charge de la variation de l'intensité lumineuse aux différents moments de la journée
Circuit électrique du programmateur qui gère les lumières

Le tout est rangé dans une boite en bois trouvée en solderie du genre de celle ou on range les mouchoirs en papier. J'ai percé des trous pour l'aération
boite en bois pour camoufler le système

Sans trop renter dans les détails, il y a une horloge avec une pile qui sauvegarde l'heure en cas de coupure de courant et qui permet de redémarrer à la reprise au bon endroit du cycle.

On fait varier l'intensité lumineuse des LED grâce à la Modulation de Largeur d'Impulsion (PWM pour Pulse Width Modulation). En gros, c'est le même principe que le cinéma. Par exemple, sur 100ms, on donne un temps pendant lequel la rampe sera allumée. Si c'est 50 ms, la rampe sera allumée à moitié de sa puissance, si c'est 25ms on sera à 25% etc ...

Le tout est alimenté grâce à un convertisseur 230V alternatif/12V continue vendu avec les bandeau de LED. Tout ça m'a coûté environ 30€, ce à quoi il faut ajouter la carte Arduino toute faite pour introduire le programme dans le micro-contrôleur (20€) mais qui peut servir à d'autre choses.

Le programme

Vous pouvez trouvez le programme . En gros, on règle l'intensité lumineuse de chaque rampe de LED (sur une échelle de 0 à 255), l'heure d'allumage et d'extinction en semaine, le week-end, ainsi que la durée de l'aube et du crépuscule. Après, ça se débrouille tout seul.

Les améliorations possible

Concernant le programmateur

Tout d'abord, il y a un petit décalage qui se créer au fur et à mesure du temps. Je suis obligé de remettre à l'heure le système tous les 2 mois environ. J'ai pas encore chercher pourquoi mais je soupçonne une horloge de piètre qualité.

Pour l'instant, je dois ré-introduire le programme dans le système à chaque modification, où même pour une mise à l'heure. Ca se fait avec une carte Arduino complète et des fils volant dans les connecteurs bleu, bref, c'est pas super. On peu donc imaginer une façon de rendre le système plus ou moins autonome.

Dans un premier temps, j'avais pensé ajouter à cela un petit écran à cristaux liquide avec des boutons pour avoir un affichage et faire les réglages. Cependant, ça c'est avéré pas très facile à programmer, compliqué à souder sur la carte, pas si simple à utiliser (genre réglage des radio-réveils) et relativement onéreux (10 à 15€ de supplément).

Une autre solution serait d'améliorer le programme et d'ajouter un convertisseur USB pour brancher directement l'ordinateur au programmateur. On peut même imaginer de développer une petite interface graphique afin de faire les réglages. Mais il faut alors compter encore 10€ pour ce convertisseur.

Au final, dans cet optique, et si vous n'êtes pas intéressé par l'électronique programmable plus que ça, il me semble plus intéressant d'acheter une carte Arduino toute faite et d'y ajouter une petite platine spécialement adaptée pour ajouter les quelques composants supplémentaires, l'horloge en particulier, non encore intégrée dans le montage.

Pour la rampe

Il est tout à fait possible de fabriquer sa propre rampe avec des LED et des résistances en mélangeant les couleurs pour avoir un spectre complet pour les plantes. J'ai vu pas mal d'exemple sur différents sites, dont ici je crois. Il faudra juste veiller à adapter les composants (transistors en particulier) à la consommation si ça dépasse les 5W.

Conclusion

Voilà, ça fait presque un an que ça fonctionne, et a quelques détails près, je suis satisfait du résultat.

J'ai essayé de ne pas être trop technique, mais si certains veulent des précisions n'hésitez pas à poser des questions. Par ailleurs, si certain sont intéressés par le développement de ce petit système, il n'y a pas de problèmes, je veux bien partager, plus on est de fous, plus on rit :)

Re: Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

Hello bendia,

Je tiens à te remercier d'avoir pris le temps d'expliquer la mise en place et le fonctionnement de ton éclairage à LED. Alors pour tout t'avouer, c'est bien trop pointu pour moi qui n'est pas trop un bricoleur avec des connaissances quasi nulles en électricité. Par contre je suis sûr que ça va donner au moins donner des idées à beaucoup grâce notamment à la magie de google Donc un grand merci pour ce partage ! :)

Re: Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

Mais de rien. Par ailleurs, ça n'est pas que de l'électronique, c'est aussi de la programmation, et là tu as l'air doué quand on voit ce site ;)

Re: Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

C'est gentil merci >:D< mais il faut avouer que mes compétences en la matière ne me permettrait en aucun cas de toucher au programmateur de ton système :">

Re: Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

@-) Je suis perdue ... Je crois que je vais continuer avec mon chiffon que je retire doucement... :D

Re: Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

Combien le coût de la fabrication ?

Re: Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

Salut

Le programmateur m'a coûté environ 30€ tel que je l'ai fait, mais ça n'est pas l'idéal au final car il faut ajouter la carte arduino pour le programmer et communiquer (20€ de plus, mais je l'utilise pour d'autre expériences).

Du coup, en ce moment, je bosse sur une autre version qui utilise directement une carte arduino uno sur laquelle on ajoute une autre carte à fabriquer mais nettement plus simplement. On arrive là dans les 40€.

Pour les LED, ça dépend franchement de ce que tu veux faire. J'ai acheter des truc tout fait pour 13€ le mètre mais sans chercher à obtenir un spectre spécifique (bac non planté). Avec mon système, on doit pouvoir piloter aussi des rampe du commerce moyennant une simple adaptation et en faisant attention à la puissance pour ne pas cramer la carte. Cependant, dans mon nouveau prototype, on ne devrait pas être trop embêté avec ça puisque je vais utiliser des transistors de puissance.

Re: Fabrication d'un système d'éclairage variable à LED

Bonjour,

J'ai aussi créé un programmateur. Voici le lien http://wiki.flav.com/wiki/Aquarium_Controller
Je dois ajouter l'explication de la partie LED.

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