Lyre à LED de spectacle radiocommandé

L’alimentation générale de la lyre sera faite d’un bloc de 6 piles ou batteries pour donner 7.2 volt. Le régulateur de vitesse est l’élément décisif du choix de la tension. Le moteur doit avoir la tension compatible avec le régulateur de vitesse donc ici 7.2 volt. En fonction de la tension il faudra prévoir la conception du projecteur (disposition en série ou en parallèle des LED). Le régulateur de vitesse alimente le récepteur qui lui-même va commander le servomoteur. La batterie va directement alimenter le régulateur et l’Arduino en parallèle. Les LED sont alimentés par le shield RGB. Un petit schéma ? Tout de suite chef !

Pour le boitier, j’ai utilisé une plaque de plexiglas thermo-formable… Si vous avez la possibilité de l’imprimé en 3D ou d’assembler différentes plaques, faites-le car former un boitier assez complexe en une pièce et plié sous la chaleur est presque impossible dans la précision. Je vous mets un très rapide modèle 3D pour visualiser la forme de la structure, ce ne sont pas les dimensions, ni les épaisseurs ni la forme exacte. Vous pouvez également regarder mon troisième épisode de la série YouTube ou je vous montre en grande partie le pliage de la coque.

Pour le projecteur il faudra un circuit imprimé de prototypage et des LED de chaque couleur. La puissance de mon projecteur est suffisante mais pourrait être mieux  ! Je vous conseille pour mieux mélanger les couleurs des LED RGB directement et pour plus de puissance des LED de puissance : logique ! Si vous choisissez des LED de puissance vous en aurez besoin de moins et vous pouvez réduire la taille du projecteur et par conséquent celle de la lyre.
Les sorties du shield RGB commandent les pôles négatifs, tandis que les anodes des LED sont reliés.
Il y aura donc quatre fils pour la commande des LED : le rouge, le vert, le bleu et le positif (voir schéma étape 1).
L’interconnexion des LED dépend de votre alimentation et de votre type de LED. Pour ma part c’était 4 fois 3 LED rouge en série et 6 fois 2 LED verte et 6 fois 2 LED bleu en série et des résistances pour avoir la tension parfaite. Comme vous le voyez sur la photo, le câblage est pas très beau : encore une fois si vous le pouvez créer un circuit imprimé et soudez les LED directement dessus cela seras plus professionnel !

Le contrôle de l’inclinaison du projecteur se feras par un servomoteur à la rotation limitée à 180° (sinon les câbles s’enroulent et il faudra utiliser un connecteur rotatif, la conception seras différente). La transmission entre servomoteur et axe se fait par une courroie dentée. Pour crée la rotation de 360° de l’axe, j’ai mis une transmission x2 (roue dentée de 40 mm de diamètre en bas et 20 mm en haut). Toujours et encore je vous invite à voir le début de l’épisode 4 pour la fixation du servomoteur. Le servomoteur est branché directement au récepteur, il n’a pas besoin d’alimentation externe.

Une lyre de spectacle classique a généralement le contrôle, les cartes électroniques, les connecteurs et les moteurs dans un socle fixe, la rotation est alors sur le socle fixe avec les contrôleurs. Vu que dans mon cas, il n’y a pas besoin de brancher de câble, la possibilité d’intégrer les contrôleurs, cartes et moteur dans le boitier qui va rentrer en rotation est possible, la mécanique pour mettre en mouvement la lyre est alors plus simple, il suffit d’avoir un roulement à bille plat pour fixer une plaque non mobile et le boitier. Ensuite il faut visser la sortie du moteur sur cette plaque, les moteurs dans le boitier et il n’y a pas besoin de recommencer un système de transmission de mouvement  ! (milieu de l’épisode 4 de la série YouTube).

L’Arduino UNO est connecté au projecteur par intermédiaire du shield RGB.
Il faut aussi amener le signal du récepteur à l’Arduino : c’est possible sur un canal PWM de l’Arduino car le signal du récepteur est un signal PWM (pulse with modulation).
La pulsation change en fonction du signal. Le signal PWM à la sortie du récepteur peut aller de 1000ms à 2000ms (environ car il peut y avoir des variations).
On peut ensuite mesurer ce signal avec l’Arduino.
Trois couleurs sont à l’origine des milliers de couleurs possibles : le rouge, le vert et le bleu. Les trois couleurs de LED sont alors suffisantes pour créer toutes les couleurs voulues ; il suffit de mélanger les trois couleurs (graphique en photo).
Les sorties PWM de l’Arduino sont contrôlées avec 255 pas (analogWrite()). En mélangeant les valeurs entre 0 et 255 de chaque couleur en fonction du signal du récepteur on peut arriver, avec un algorithme facile, à des milliers de couleurs : tout dépend du pas voulu par couleur et par intervalle de télécommande. Le programme que je vous partage peut créer 1024 couleurs différentes. Je me suis inspiré d’un article de blog très bien expliqué :
http://blog.vermot.net/2011/11/03/generer-un-degrade-en-arc-en-ciel-en-fonction-d-une-valeur-programmatio/
Je vous mets à disposition le programme Arduino. (Dans les fichiers à télécharger dans le tutoriel). L’épisode 2 de la série YouTube est là pour expliquer le programme.
Le câblage du récepteur, du moteurs, du régulateur, de l’Arduino et des batteries n’est pas compliqué je vous laisse faire ! 🙂

Si vous avez des questions, n’hésitez surtout pas à me contacter sur mon adresse mail : Je réponds rapidement !

J’espère que ce tutoriel vous auras aidé et vous auras donné des idées. Je ne suis pas rentré dans les détails car les vidéos sont disponibles et j’ai écrit le tutoriel après la construction. Merci à tous de l’avoir lu et merci à Oui are maker.

Modification : dans la playlist Youtube, vous pouvez désormais trouver le résultat final en vidéo! :).