Lampe d’ambiance

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Lampe d’ambiance. Projet Pluritechnique Encadré. ASHFAQ Danish AYADA Myriam JIMENEZ Nicolas. Comment créer des millions de couleurs à l'aide de. Lampe d’ambiance. ?. seulement 3 DEL. Qu’est ce qu’une DEL ? DEL est l’acronyme de D iode é lectro L uminescente - PowerPoint PPT Presentation

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Lampe d’ambiance

ASHFAQ DanishAYADA Myriam

JIMENEZ Nicolas

Projet Pluritechnique Encadré

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Lampe d’ambiance

Comment créer des millions de couleurs à l'aide deseulement 3 DEL?

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Un peu de théorie...Qu’est ce qu’une DEL ?

DEL est l’acronyme de Diode ÉlectroLuminescente

Les DEL émettent une lumière monochromatique, à l’exception des DEL blanches

Les DEL de couleur ont des rendements élevés : les DEL blanches ont un rendement tout juste supérieur aux ampoules classiques

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Un peu de théorie...Qu’est ce que la couleur ?

Il ne s’agit que d’une sensation visuelle : la couleur n’existe qu’à travers notre cerveau

Là où il n'y a pas de lumière, il n'y a pas de couleur : c’est la sensibilité de notre oeil à la lumière qui nous permet de voir la couleur

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Un peu de théorie...La longueur d’onde

La longueur d'onde est l'équivalent spatial de la période temporelle. Pour la lumière, elle est généralement donnée en nanomètres (nm) et est notée λ.

Longueur d'onde des couleurs primaires (synthèse additive) :

Rouge : λ = 650 - 780 nm Vert : λ = 500 – 560 nm Bleu : λ = 440 – 500 nm

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Un peu de théorie...La synthèse additive

Il est possible d'obtenir l'ensemble des couleurs par le mélange des trois couleurs primaires (synthèse additive) : rouge, vert et bleu

Avec des DEL, la couleur se mélange selon le principe d'additivité des couleurs : on additionne les longueurs d’onde afin de connaître la couleur formée

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Un peu de théorie...La synthèse additive

● + ● + ● = TURQUOISE● + ● + ● = POURPRE

● + ● + ● = ORANGE● + ● + ● = BLANC

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Les différentes grandeurs photométriques

L'intensité lumineuse est une mesure de l'éclat perçu par l'œil humain d'une source lumineuse. L'unité SI de l'intensité lumineuse est la candela (cd).

La luminance est l'intensité (lumineuse) d'une source de lumière visible dans une direction donnée, divisée par l'aire apparente de cette source dans cette même direction. L'unité SI de la luminance est la candela par mètre carré (cd/m²).

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Les différentes grandeurs photométriques

Le flux lumineux est la grandeur visuelle qui correspond à la puissance lumineuse émise par une source. L'unité SI du flux lumineux est le lumen (lm).

L'éclairement lumineux correspond à un flux lumineux reçu par unité de surface. L'unité SI de l'éclairement lumineux, le lux (lx), correspond à un flux lumineux de 1 lumen (lm) couvrant uniformément une surface de 1 mètre carré (m²).

L'efficacité lumineuse d'un rayonnement se définit par le rapport entre son flux lumineux et son flux énergétique. L'unité SI de l'efficacité lumineuse est le lumen par watt (lm/W). Remarque : Flux énergétique : Grandeur qui définit la quantité d'énergie traversant une surface par unité de temps. On le note P et s’exprime en Watts (W).

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La réalisation Il est nécessaire de faire varier l’éclairement lumineux. Pour çela, il est possible de :

• Modifier la valeur de la résistance : simple, mais difficilement automatisable

• Modifier la valeur de la tension : un peu plus complexe, mais grâce à un microcontrôleur, cette solution devient facilement automatisable

Nous avons donc choisi de faire varier la tension, grâce à la Modulation de la Largeur d’Impulsion (MLI)

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La M.L.I.

Modulation de la largeur d'impulsion : il s'agit de faire varier le temps de l'état haut (ou bas) sans modifier la période. Dans le cas d'une DEL, seule la valeur moyenne du signal compte.

1. Th est très court : l’éclairement sera faible. Th/T = 1/10.

2. La DEL aura un éclairement moyen : Th/T= 1/2.

3. La DEL aura un éclairement fort : Th/T= 9/10.

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La réalisation

Nous avons commencé par mesurer l’éclairement lumineux des DEL, grâce au luxmètre fabriqué lors des premières séances

Les DEL ont des éclairements différents : à tensions égales, la et bleue domine la verte, qui domine elle même la rouge

Les premiers tests ont été réalisés avec des GBF, qui permettent de moduler le rapport cyclique

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La réalisation La question du design et du boîtier est primordiale : le CdCF

impose d’avoir un produit présentable

La lumière se mélange mieux à travers un filtre : celui-ci est constitué de deux épaisseurs de papier calque espacées de plus ou moins 6 cm

La carte microcontrôleur doit pouvoir se loger dans le boitier

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La réalisation

Les perçages doivent respecter les dimensions pour la pose des boutons, des vis d’assemblages, du circuit avec les LED

Le boîtier doit s’adapter aux dimensions de la carte ControlBoy

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La réalisation

Voici le boîtier tel que nous avons décidé de le réaliser : il répond aux contraintes du CdCF et est réalisable

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La réalisation

Le montage est le suivant:

Il y a en réalité six interrupteurs

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Le programme Le programme a été écrit en langage C pour un ControlBoy F1

Il permet de modifier l’éclairement lumineux de trois DEL en fonction de six boutons

Il est constitué de deux compteurs qui permettent de faire varier la durée de l’état haut : l’un va augmenter sa valeur, l’autre va la diminuer

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Le programme void wait(int cnt);int T; //Périodeint Th; //Niveau haut

voidmain(void){

DDRA = 0xFF; //Le port A n'a que des entréesDDRD = 0x00; //Le port D n'a que des sortiesTh=0; //Au départ, le signal est à zéroT = 1000; //La période vaut 1000

while (PORTA &= 0x01) //Tant qu'on maintient le bouton +1 PA0 (LED ROUGE){while(Th<T){PORTD |= 0x01; //On met PD0 à 1wait(Th); //On attend pendant ThPORTD &= ~0x01; //On met PD0 à 0wait(T-Th); //On attend pendant TbTh++; //On augmente Th}}

while (PORTA &= 0x02) //Tant qu'on maintient le bouton -1 PA1 (LED ROUGE){while(Th>0){PORTA |= 0x01; //On met PD0 à 1wait(Th); //On attend pendant ThPORTA &= ~0x01; //On met PD0 à 0wait(T-Th); //On attend pendant TbTh--; //On diminue Th}}

}

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AnnexesSchéma de la carte électronique du luxmètre

L'acquisition se fait via la photodiode, et le signal est traité par les différents "sous-circuits" : le rouge est un convertisseur, le violet un amplificateur et le bleu un filtre

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Annexes

Une seule épaisseur de calque ne suffit pas : la lumière est plus diffuse, mais on distingue encore trois halos

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AnnexesBeaucoup d'essais…

Version initiale

Version finale

while (PORTD &= 0x01) //Tant qu'on maintient le bouton 1 (LED ROUGE){

DDRA = 0xFF; //Le port A n'a que des sortiesPORTA &= ~0xFF;T = 10000; //La période vaut 10000Th=0; //Les leds sont éteintesx = 20000; //On fixe la durée d'attente à 20 000compte(Th); //J'augmente Th pour augmenter l'intensité de la

LEDwait(x); //On attend xdecompte(Th); //Je diminue Th pour diminuer l'intensité de la LEDwait(x); //On attend xwhile(1){PORTA |= 0x01; //On met PA0 à 1wait(Th); //On attend pendant ThPORTA &= ~0x01; //On met PA0 à 0wait(T-Th); //On attend pendant Tb}

}

while (PORTA &= 0x01) //Tant qu'on maintient le bouton +1 PA0 (LED ROUGE){

while(Th<T){PORTD |= 0x01; //On met PD0 à 1wait(Th); //On attend pendant ThPORTD &= ~0x01; //On met PD0 à 0wait(T-Th); //On attend pendant TbTh++;}

}

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Annexes

La lampe PHILIPS "Livingcolors" et sa télécommande tactile

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FIN

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