Le périple du plafonnier


Salut à tous. Vous vous rappelez, l’époque durant laquelle j’hésitais entre faire un DUT Informatique, ou GE2I ? Dans les grosses lignes, je pensais que l’informatique était une bonne idée, car c’était une valeur sûre pour moi : je programmais déjà, et avais au moins des bases dans tous les domaines couverts par la matière, je savais donc à quoi m’attendre. Je disais aussi que l’électronique était quelque chose de très intéressant, et qu’il serait probablement plus judicieux pour moi de tenter GE2I puis-ce que contrairement à l’informatique, expérimenter et s’amuser en élec coute de l’argent : il faut payer le matériel, et en général, faire une erreur est plus délicat à gérer qu’un simple appui sur la touche « u ». Il était donc préférable de jouer avec ça aux frais de l’État :D. Bon finalement, je suis quand même allé en DUT Informatique, mais je m’étais promis de retourner faire un tour de l’autre côté de la force, une fois suffisamment de fond pour commencer à investir là-dedans. C’est aujourd’hui chose faite.:)

Voici cinq ans que j’avais commencé à lire l’excellent livre Make : Electronics, mais les choses étant ce qu’elles sont, je l’ai fini il y a quelques mois à peine… C’était pendant la lecture du chapitre parlant des portes logiques que j’ai enfin eu l’idée d’une réalisation concrète et suffisamment utile pour justifier le fait d’y claquer 200 € : la création d’un plafonnier à LED. \o/ (Non, ne cherchez pas le rapport avec les portes logiques, il n’y en a aucun.) La tâche paraissait aisée au début : quelques fils à souder sur des LEDs, une alimentation électrique à ajouter, et hop, le tour serait joué. Évidemment, les choses ne sont jamais aussi simples que prévu, mais c’est ce qui les rend intéressantes !

Donc voilà, j’avais mon idée : une pièce dans laquelle il manquait de luminosité, et l’envie de bricoler des trucs. C’est tout.

Posons les bases

Avant tout, il est nécessaire d’établir quelques principes, histoire de savoir où l’on va. L’objectif principal était de mettre en place quelque chose qui permettra d’augmenter la luminosité dans une pièce, à base de LEDs. Il fallait donc déjà trouver le nombre adéquat pour avoir un éclairage suffisant… J’ai rédigé un article détaillé à ce sujet. Globalement, c’est surtout une question de lux et de lumens, mais c’est intéressant de voir comme on n’a aucune idée de ce à quoi cela correspond sur le papier.

Si j’ai bien compris, le taux de luminosité dans une pièce est défini en lux. Plus on a de lux, plus nous avons de lumière, moins il y en a, plus il fait sombre… Mais que représente réellement 10 lux ? Je me le demande bien, et c’est un gros problème. La seule façon pour moi de savoir la quantité optimale était de me fier aveuglément aux mesures et aux conseils des autres, qui sont loin d’être uniformes.

La pièce dans laquelle je compte mettre ma lampe est une cuisine ouverte sur un salon. Avec mes dimensions, je trouve des valeurs comme 1000 lux, 700 lux, etc… 1000 lux correspondent à 16200 lumens, ce qui me semblait plutôt énorme. J’ai donc essayé de voir combien j’en avais actuellement en cherchant l’information sur les emballages des ampoules pour pouvoir effectuer une comparaison et le verdict est… Intéressant : j’avais environ 1000 lumens dans la pièce, alors que visuellement parlant le taux de luminosité me paraissait correct dans l’ensemble, ce qui représente… 62 lux. C’est à ce moment-là que j’ai abandonné toute idée de chercher la bonne valeur théorique, car ça n’a absolument aucun rapport avec la réalité, ou alors il y a vraiment un truc que je n’ai pas compris. 😀

L’autre problème d’ordre pratique se situe au niveau de la température des couleurs. Faut-il une lumière jaune, ou bleue ? Là aussi, les avis sont partagés… Certains évoquent d’importants dangers potentiels avec le bleu, d’autres parlent d’exécrable rendu avec les chaudes… Au moins sur ce point, je peux faire face à mon vécu pour juger : effectivement, les lampes incandescentes à teinte orangée faussent notre perception, car on voit tout en jaune. En plus de ça, celles-ci sont moins « vives » : avec 100 lumens de lumière froide, on éclaire plus qu’avec 100 lumens de lumière jaune.

À présent, j’ai des connaissances suffisantes pour savoir à peu près où aller. Il est donc temps de commencer à choisir l’élément le plus important du circuit : la LED. 🙂 J’ai décidé de me baser sur le nombre de lumens actuellement diffusés dans ma pièce pour définir combien je devrais en implanter dans la lampe. C’est à ce moment qu’une nouvelle désillusion s’est mise à tomber : bien que la LED soit de moins en moins cher, et de plus en plus puissante, ça reste assez complexe d’utiliser cette technologie pour la réalisation d’un plafonnier. En effet, une LED individuelle n’émet pas grand-chose en soi. C’est à cause de ce fait qu’elle est généralement propagée de façon concentrée dans un cône restreint. Je pense que c’est pour cette raison qu’il est bien plus simple de trouver des spots à LEDs que de véritables ampoules 360°, ce qui est plus ce qu’il faudrait pour mon cas, car nous devons diffuser de la lumière partout, depuis un seul point. Le second problème se situe au niveau de la chauffe des LEDs de puissance qui est apparemment assez élevée, et qu’il semble du coup presque impossible d’en regrouper un grand nombre sans mettre en place un système de refroidissement quelconque.

Donc voilà, j’étais averti. Mon idée est conceptuellement foireuse : avec ce genre d’éclairage, on fait des outils de signalisation ou encore des lampes de poche, mais pas des plafonniers. J’ai beaucoup hésité avant de décider de continuer. À quoi ça sert de s’emmerder et de dépenser de l’argent dans la réalisation de quelque chose qui ne remplira pas sa tâche, alors qu’à côté je pourrais récupérer ce qu’il me faut chez Ikea avec des ampoules fluorescentes pour trois fois moins cher, et avec des efforts à fournir presque nuls ? Simplement, parce que ce n’est pas le but. Si j’avais réellement voulu avoir plus de luminosité dans ma pièce, ça ferait au moins huit mois que j’aurai déjà acheté une nouvelle lampe. Non, le vrai objectif était de trouver un bon prétexte pour pouvoir justifier l’obtention d’autant de matériel rien que pour de l’expérimentation, quitte à lamentablement échouer dans le projet en lui-même. Le fait que le plafonnier éclaire au final correctement ou pas importera peu. Ce qui compte surtout, c’est que je démarre enfin mon apprentissage de l’électronique. À présent en paix avec moi-même, j’ai donc pu continuer. 🙂

L’élaboration des plans

Maintenant, il est temps de voir comment je pourrais mettre en pratique cette création. Eh oui, l’imaginer c’est bien, la produire, c’est mieux. :p Comme je l’avais déjà évoqué : un gros problème en électronique en comparaison avec la programmation est le fait qu’on ne peut que difficilement revenir en arrière en cas d’erreur. Il faut donc accorder une très grande importance à la réalisation des plans, car c’est l’étape décisive qui transformera le projet en véritable objet, ou alors en sac à merde…

Malheureusement, je crois que l’électronique est la chose concrète la plus abstraite que je pratique : on ne voit pas l’électricité, la comprend qu’à moitié (pour ma part), et n’est défini que par des règles. Il est en effet impossible par exemple, de juger à l’œil quel type de résistance mettre en amont d’une diode, alors que l’opération est aisée quand nous avons à protéger une entrée d’habitation de la pluie qui tombe… Cette complexité m’a vraiment rendu la tâche difficile, car en tant que novice sans aucun outil de test, je ne pouvais compter que sur les informations que je trouvais ça-et-là sur le Web.

Je conseille d’ailleurs à tout le monde de ne pas hésiter à se faire aider quand on commence à être perdu. N’oubliez pas qu’on joue avec du vrai matériel, qui peut se casser, voir être dangereux pour nous même. Et puis, c’est très triste de passer beaucoup de temps à faire quelque chose qui finalement, ne fonctionnera pas à cause d’une subtilité bien connue de ceux ayant plus d’expérience. C’est pour cette raison que j’ai expliqué et soumis à commentaires tout le périple de l’élaboration des plans sur le forum led-fr. J’en profite pour remercier chaudement Gérard, Termi et les quelques autres, sans qui ma lampe aurait probablement cramé dès la première minute d’utilisation. En effet, mon premier schéma ressemblait à ça :

Premier schéma électrique de ma lampe

J’étais parti du principe que 1000 lumens seraient « bien » dans mon salon, avec une température de 6000°K car plus la lumière est froide, plus elle éclaire, et que 1000 lumens semblaient apparemment trop peu pour ma pièce. Je me suis dit qu’il serait aussi cool d’avoir des potentiomètres pour faire varier l’intensité émise. J’en ai donc mis 4, pour contrôler chaque coin de la lampe. Ensuite pour les LEDs, j’en ai trouvé à 25 lumens chacune, donc 1000 / 25 = 40. Il ne me restait plus qu’à tout monter ensemble, avec une alimentation de 12V et 4 LEDs en série comme chacune d’elle consommait « environ » 3 V, et hop, le tour était joué !

On m’a heureusement très vite mis en garde sur les faibles quantités d’énergies admissibles dans un potentiomètre, et la délicatesse que demande une LEDs quant au voltage à appliquer pour éviter qu’elles ne grillent trop rapidement. C’est donc avec l’aide des membres du forum sus-cité que j’ai recommencé mon circuit en suivant les recommandations préconisées, pour arriver à cette deuxième version :

Schéma fonctionnel de ma lampe

Il y a beaucoup de changements ! Tant dans le fond que sur la forme : bien qu’on s’en fout un peu, je suis passé de Dia à ISIS pour l’élaboration des diagrammes (pour finir sur Fritzing). On peut remarquer que les potentiomètres sont à présent utilisés sur un circuit de commande séparé de celui de puissance à l’aide d’un LM317T, ce qui permet d’éviter de les griller. Il s’agit d’un composant bien sympathique dont j’ai aussi reparlé dans un autre article. On constate également l’ajout de résistances de protections sur les branches de LEDs, pour que de légères surtensions ne leur soient pas fatales. Finalement, quelques condensateurs ont été placés pour stabiliser le circuit. Je ne suis d’ailleurs toujours pas certain de leurs utilités, car l’alimentation étant une spécial LEDs, elle devrait déjà résoudre ces problématiques. Mais bon, au prix de 50 cents le condo, il serait bête de se priver de cette défense supplémentaire. L’ambition du montage a aussi été revue à la baisse : je passe d’une commande à quatre potentiomètres à un seul. Bref, plein de petites modifications qui font qu’au final, la réalisation s’en retrouvera que plus robuste.

Il faut savoir se lancer

Un des problèmes avec ce genre de situations, c’est qu’on n’est jamais sûr à 100 % que tout ira comme prévu… Du coup, comment faire pour savoir quand se lancer ? Je dois avouer que c’est une bonne question. Pour ma part, je l’ai fait quand le nombre d’interrogations restantes sur le fonctionnement du système était de moins en moins important, et que je voyais qu’il y avait de moins en moins de choses à redire sur le forum. Ainsi, ce jour du 11 novembre 2014 aura été la date fatidique à laquelle j’ai « freezé » mon plan, et aie commandé le matériel. Depuis ce jour, je ne fais qu’espérer ne pas avoir oublié quelque chose de critique, mais j’ai accepté l’idée que je n’en serai jamais sûr. Il faut voir les choses positivement, ça a un côté excitant. 🙂

Contenu du colis
Contenu du colis contenant les pièces achetées pour la lampe.

Évidemment, il y avait des erreurs : j’ai commandé des condensateurs à 0,1uF à la place de 100uF et mon circuit imprimé à un pas de 5mm alors que les LM317T en ont un de 2,5 mm… Mais ça reste du détail. :p Il suffit de trouver ces autres composants ailleurs, ou de faire avec les mauvaises pièces en s’adaptant un peu. ^^

Test du matériel

Vu que j’aime beaucoup les comparaisons entre l’informatique et l’élec, je pense qu’il serait triste de s’arrêter en si bon chemin. Je vais donc continuer avec une nouvelle remarque du genre. Quand on fait un programme, les environnements de tests n’ont pas une importance aussi critique que pour le reste. En effet, nous pouvons directement constater le résultat d’un algorithme en « live » plutôt que de s’amuser à le simuler au mieux pour être sûr qu’il fonctionnera dans des situations réelles, ou qu’on l’écrive sur papier pour le soumettre à relecture. Pourquoi ? Car il sera toujours bien moins couteux en temps et en argent d’adapter notre création après coup que de mettre en place une telle structure. Ce n’est pas le cas pour beaucoup de domaines, y compris l’électronique…

Qu’est-ce que ça signifie ? Que si je soudais directement tous les composants ensemble, en suivant scrupuleusement mon schéma, mais qu’il y avait la moindre erreur au milieu, les « couts » de réparation pourraient se montrer très importants. Il faut donc penser autrement, et mettre en place un vrai processus de création incrémentale. Attention, je ne dis pas que concevoir un programme de cette façon est mal, bien au contraire, ça reste probablement aussi préférable. Cependant, on peut s’en passer.

Voici le plan que j’ai décidé d’appliquer pour ma lampe :

  • Tests unitaires du matériel : vérifier que les résistances, les LEDs, et autres composants ont bien les valeurs qu’ils devraient, et qu’ils ne sont pas défectueux.
  • Test du concept de base : avoir six LEDs en série, alimentées avec un courant compris entre 0,1 et 0,15 A. C’est le cœur du circuit, si ce processus échoue, ce n’est pas la peine d’aller plus loin.
  • Test de charge : monter les quarante-deux LEDs et contrôler la température des pièces, notamment du LM317T pour voir si la dissipation thermique est suffisante. À ce niveau, la composition électronique devra être complète et fonctionnelle, mais rien ne sera définitif : le tout sera effectué sur breadboard, et rien n’est soudé.

J’ai donc commencé mes expérimentations qui s’annonçaient plutôt bien. J’ai inspecté les LEDs individuellement, puis j’ai conçu un circuit correspondant à une ampoule, c’est-à-dire six LEDs branchées en série, avec le LM317 et les potentiomètres pour vérifier qu’il serait bien possible de faire varier l’intensité lumineuse de cette façon. C’était très positif, malgré le fait que les valeurs réelles des résistances pour commander cette tension de sortie du LM317 n’ont aucun rapport avec celles que j’avais calculées… Heureusement qu’on m’avait conseillé sur le forum de prendre des potentiomètres à la place de résistances fixes ! Ça m’a permis de jouer à l’aveugle jusqu’à trouver les mesures adéquates. La morale de tout ça c’est qu’il est bien d’utiliser des simulateurs pour voir à quoi s’attendre, mais si l’on n’a pas le niveau suffisant pour savoir le faire correctement, autant s’abstenir et passer à une technique plus… Soviétique. C’est certes un peu plus dangereux (j’ai cramé un potentiomètre dans l’histoire), mais l’électricité étant un domaine complexe, ça reste la méthode la plus fiable. Il faut donc prévoir la redondance dans le matériel pour ces cas, mais au moins, ça permet de mener le projet à terme.

Un autre problème plus embêtant était que ma breadboard était trop petite pour y mettre les 42 LEDs… Je devais commencer à construire en « dur » les ampoules pour pouvoir toutes les brancher ensemble et pouvoir les tester. Sauf que pour ça, je devais également penser à quelque chose que j’avais totalement laissé à côté pour le moment : le design. Eh oui ! C’est bien beau de réaliser un montage super classe, mais une lampe, ça doit être joli et surtout tenir entière.

Photo du montage sur breadboard
Montage sur breadboard correspondant à une ampoule

La création du meuble

Voici un domaine dans lequel je n’ai aucune expérience, mais qui n’en semble pas moins intéressante pour autant ! J’ai longtemps pensé que la plus efficace des façons pour réaliser un meuble serait de le faire en bois. Après tout, l’intégralité de ceux présents dans mon appartement sont fait de cette matière : c’est beau et résistant. Seulement, celui-ci coute cher et les outils pour le travailler encore plus. Comme si ça ne suffisait pas, la maitrise de cet art est difficile à acquérir… L’histoire me paraissait bien plus foireuse que la partie électronique du projet. C’est à ce moment qu’on m’a conseillé de partir vers le carton. En effet, ce matériau s’est révélé être relativement bien adapté pour la conception de meubles. On trouve beaucoup d’explications sur le Net sur comment procéder, et le résultat est largement correct, du moins, pour mes critères.

Le carton ne coute pas cher, les outils pour le travailler non plus. Il me semble donc être une solution de choix pour un débutant comme moi, qui n’arrivera probablement pas à quelque chose de satisfaisant du premier coup : je serai moins triste de rejeter à la poubelle quelque chose que j’en aurai sorti que du bois spécifiquement acheté pour l’occasion. Il ne reste plus qu’à déambuler sur différents sites, histoire de voir quand même par où commencer.

Très simplement, on trouve les outils nécessaires pour cette activité. Certains sont évidents : un cutter, des ciseaux, une règle en métal… D’autres le sont moins, comme la planche de découpe qui nous permet de nous passer d’atelier sans pour autant détruire la table du salon, ou du papier à poncer pour rendre le meuble lisse. Finalement, il reste les produits dont on ne sait même pas à quoi ils ressemblent : kraft gommé, colle vinylique, vernie vitrifiant ou encore de la peinture acrylique.

Vient ensuite le temps des premières galères, à tenter de couper droit, de peindre sans coulures, de tester nos premières recettes d’enduits. Heureusement que je manipule du carton sorti tout droit des poubelles, car j’enchaine quelques ratés, mais ça n’en devient pas moins fun !

Comme il me semblait un peu ambitieux de débuter directement avec un meuble aussi complexe que ma lampe, j’ai décidé de m’entrainer en faisant quelque chose de plus simple : un support pour des barres de crédences dans ma cuisine. Je détaille d’ailleurs cette expérience dans un autre article.

Élaboration du design

L’élément vraiment fun avec du prototypage (car avouons-le : je ne sais pas vraiment où je vais et à chaque nouvelle expérience j’adapte mon « œuvre » en fonction de la différence entre ce que j’imaginais et la réalité) c’est qu’entre deux points sur la flèche du temps correspondant à la maturité du projet, on peut se retrouver avec la même tâche, mais élaborée autrement, rendant ainsi impossible la prédiction à l’avance de quoi sera effectivement fait le produit une fois utilisable.

On l’avait déjà vu avec le système électronique de la lampe, mais c’est encore plus flagrant quand on compare les designs auxquels j’ai pensé. Je n’ai malheureusement pas fait de vrais plans, donc je ne peux pas vous montrer précisément les stades, mais j’étais parti d’un truc en forme de boite de conserve avec les LEDs au tour, à un gendre d’arbre avec des ampoules (des regroupements de LEDs) à l’extrémité de branches, pour finir sur un genre de satellite ou d’une pyramide à sept côtés (ça dépend du point de vue). On remarque aisément la très forte mutation qui a été appliquée à l’apparence de la lampe. Elles sont dues à tous les problèmes techniques auxquels j’avais dû faire face : il n’y avait pas assez de place dans la première pour tout mettre, je n’ai pas trouvé de matière suffisamment solide et façonnable pour la seconde.

Création des ampoules permanentes

Une fois la forme générale de la lampe définie, j’avais enfin les informations nécessaires pour passer à la suite de ma conception : faire des ampoules et tester tous les bandeaux de LEDs en simultané.

Vu le design retenu, elles seraient rectangulaires, d’une taille de 1,8 cm sur 9,0 cm… Il ne me restait plus qu’à trouver comment faire pour que celles-ci :

  • Aient un minimum de gueule.
  • Soient assez solide.
  • Peuvent être fixées et démontés du meuble.

Je me suis assez vite dit que faire la base avec quelque chose comme de la pâte à sel serait une bonne idée : c’est très facile à faire, a travailler, et le résultat constitue quelque chose de plutôt robuste. Le problème principal réside dans le fait que la pâte à sel doit être chauffée pour durcir, et que la chaleur n’étant pas le meilleur ami des LEDs, je me voyais mal les mettres au four. 😀

J’ai donc cherché à faire des pâtes auto-durcissante, c’est-à-dire capable de devenir solide au simple contact de l’air. J’ai trouvé une recette vraiment efficace, permettant de faire tout type d’objets, mais je détail tout cela encore une fois dans un article annexe.

Photo d'une ampoule

Encore une fois, il restait le problème de l’esthétisme de la chose. Voir les LEDs directement n’était pas ce qui rendait le mieux, j’ai donc essayer de mettre en place un cache translucide. Chose que j’ai finalement faite avec un sous-main Ikea et du papier calque (merci Delphine pour l’idée). 😀

Bref, nous pouvons dire que nos ampoules sont maintenant terminées. Pouvons-nous enfin passer au test de charge, et confirmer du coup que la partie électronique de la lampe fonctionne ? Bien-sûr que non ! Il me faut aussi la connectique complète pour pouvoir toutes les brancher, et donc réaliser le circuit imprimé. ^^ »

Création du circuit imprimé

Le but du jeu est à présent de réordonner le schéma électrique pour qu’il puisse être intégré sur notre PCB, c’est-à-dire que le tout doit être condensé pour limiter sa taille, mais aussi faire en sorte que les liaisons cuivrées entre les différentes pattes des composants ne s’inter-mèlent pas !

Voici le schéma que j’ai fais à l’aide du logiciel libre Fritzing que j’ai découvert un peu plus tôt (et qui est le meilleur outil que j’ai à présent trouvé pour ce genre de travail) :

circuit_imprime

Vite, il est temps pour moi de tester ce que ça donne concrètement. Avant tout, je dois me réhabituer à la soudure. Il faut dire que ce n’est pas une activité que j’ai souvent pratiqué, vu mon faible expérience dans le domaine.

Un autre problème fait son apparition : comment relier entre eux, les points qui devrait l’être ? En effet, on voit sur mon PCB qu’ils sont tous isolés, de façon à ce qu’on puisse y faire tout ce que l’on veut… Sauf qu’à un moment, nous devons quand-même pouvoir en transformer en piste. Certaines personnes font des ponds entre les anneaux de cuivre au tour de chaque trous. Pour ma part, je n’ai jamais réussi à mettre assez d’étain pour y arriver… J’ai donc opter pour une solution encore plus soviétique : utiliser du fils de fer (oui, le même que celui du grillage du jardin).

Si vous trouvez ça pas pratique, sachez que j’ai utilisé la même technique pour souder les pattes des LEDs ensembles. Je ne vous raconte pas à quel point c’était la galère : entre l’étain ou le fils qui tombait à cause de la gravité, et les liaisons qui se rompaient, j’ai eu pas mal d’heures compliquées dans ma vie. Surtout qu’en plus, le résultat ne donne vraiment pas envie. :p En tout cas, on y arrive : j’ai finalement vaincu le périple, ce qui allait me permettre d’enfin réaliser de vrais tests avec les 42 LEDs de présentes sur le montage.

Test de charge

Premier essai : aucune lumière. 🙁 Bon, je dois vous avouer que j’en attendait pas plus, j’étais d’ailleurs bien content que rien n’ai explosé. Il faut penser positivement après tout. Il était donc venu l’heure du debug long et fastidieux… J’avais en effet, plusieurs liaisons encore ouvertes au niveau des fils de fer aux ampoules. Je les soupçonnes d’avoir rompus après coup, peut-être à cause de manipulations, ou alors d’avoir été victime d’une forme d’oxydation, car sentant venir le problème gros comme une maison, j’étais pas mal attentif à tester chaque soudures de ce genre…

Une fois le tout correctement réparé, place au deuxième essais, pas plus concluant… Heureusement, il ne s’agissait cette fois que d’une minime ouverture entre la sortie de mon ampère mètre et l’entrée du circuit (la liaison était réalisée en Scotch) . 🙂 Héhé, quelle émotion de contempler enfin toutes ces ampoules briller ! Bien évidemment, les mesures des résistances à mettre au niveau de mon LM317 n’ont encore une fois rien à voir avec celles que j’ai calculé, mais j’arrive vite à trouver les valeurs idéales grâce aux potentiomètres que j’ai installés au lieux des résistances fixes. 🙂

Test de charge en cours

Le résultat est de toute beauté ! Après ces longues heures de galère, mes LEDs resplendissent enfin ! Malheureusement, cela ne durera pas plus de quelques minutes : très rapidement, le courant injecté dans mon circuit s’est révélé être de plus en plus instable. Vu les symptômes, je n’ai pas eu besoin d’aller chercher bien loin l’origine du problème : le LM317 était tellement chaud qu’il devait être au bord de la fusion… J’avais visiblement sur-estimé mon radiateur de 2cm². x)

Sachant que j’avais déjà payé mes microscopiques radiateurs à plus de 1€ pièce, je n’avais pas tout à fait envie d’en acheter un second à l’arrache qui aurait été « trop » cher (car ayant un pouvoir de dissipation non nécessaire dans mon cas), ou au contraire, un second pas assez puissant. L’avi de professionnels était donc nécessaire : il est temps d’aller rendre visite au club radio de Strasbourg \o/

Pas mal de discutions intéressantes et d’idées d’améliorations de ma lampe, voir de nouveaux projets y ont été évoqués. Je garde ça dans ma should-do list. Mais surtout, leur gentillesse est sans égale, car il ont réussi à me trouver dans leurs matériels de récupération, un beau radiateur qu’il m’ont offert. Bon, celui-ci est clairement over-kill, mais grâce à lui, plus le moindre problème de chauffe. Il va falloir probablement que j’adapte ma lampe en conséquence. ^^ »

Comparatif radiateurs
L’ancien radiateur que j’avais acheté, et le nouveau que j’ai récupéré au club radio.

Réalisation de la première couche de carton

Une fois la viabilité du circuit électrique démontré, il était enfin temps de passer à l’enveloppe dans laquelle tout ce bordel allait être entassé. C’est aussi maintenant que mes talents de concepteur de meuble en carton feront leurs entrée… Talents, que j’ai acquis (je le rappel) dans le but de justement pouvoir m’attaquer à cette lampe. Il est donc temps de voir si ce que j’avais appris avec ma barre de crédence était suffisant. :p

Le plus simple à faire pour moi était de rester sur des traits assez droits car les courbes sont clairement une notion que je maitrise pas (encore). De toute façon, j’avais déjà en tête un design qui était à la fois rectiligne et adapté à la modernité de ma pièce : faire un genre de satellite composé de sept trapèzes. Un côté pour chaque ampoules de LEDs, et une forme « cylindrique » pour projeter la lumière vers toute la salle. 🙂

Le plus gros défit était à présent de couper des morceaux de cartons de la même taille pour éviter d’avoir un résultat final qui parte complètement de travers. Malheureusement, vous verrez que ce n’est pas parfait sur ce point.

J’ai décidé de bâtir ma lampe sur deux niveaux présents dans cette « pyramide ». Le premier sera composé d’une plus petite pièce, qui contiendra les LEDs de fixées et au dessus, d’un plateau accueillant le reste de l’électronique (le circuit imprimé, le transformateur et le LM317T).

Les deux étages de la lampe
Les deux étages de la lampe.

Cette partie de la conception de la lampe a été assez fastidieuse également, car il y avait beaucoup de pièces à couper, poncer et coller. D’autant plus que comme indiqué, il fallait être vachement précis pour avoir un résultat convenable, chose que j’avais assez de mal à réussir. J’ai du coup refait pas mal d’éléments, pour une finalité pourtant loin d’être parfaite… Tant pis, ça n’aurait pas été drôle si non.

Réalisation de la seconde couche

2eme couche de la lampe

Il n’y avait pas de surprise dans la réalisation de cette seconde couche de carton dans la mesure ou il suffisait simplement de copier ce qui a été fait dans la première, mais avec une dimension un peu plus grande. Il fallait juste que je pense à mettre en place les passages qui permettrons à la lampe d’être fixée au plafond, car il sera de la responsabilité de celle-ci de supporter ce lourd fardeau.

Là où résidait par contre la nouveauté était dans la création de la « peau de papier » constituant la finition du revètement. C’est cette partie qui sera visible, il faut donc qu’elle soit la belle possible. J’utilise pour ce-faire la même technique que celle que j’explique dans mon article sur les ampoules, sauf que je la met en pratique à grande échelle.

Les peaux ed papier
Les peaux de papier

Comment coller le papier sur le carton ? C’est une question que je me suis longuement posé avant de trouver une réponse acceptable… Le problème principal étant que l’outil utilisé devait avoir un minimum de puissance pour pouvoir tenir toute la feuille de papier, mais en même temps pas trop car celle-ci doit pouvoir être retirable. J’ai finalement opté pour de la gome tackante. \o/

Peau avec gome tackante

Il y a un peu trop de gome ce qui produit du « relief » à la pièce, ce qui lui donne une forme irrégulière, dommage.

Le second test de charge

Maintenant que tout tien ensemble, il est temps de vérifier pour la seconde fois que ma représentation du réel est bien en adéquation avec ce qui semble être la réalité en testant que le poids de la lampe reste inférieur à la charge maximale que la structure puisse supporter.

C’était surtout les fixations que j’avais prévu qui me faisaient douter, car il s’agit juste d’y bloquer une ficelle retenue par une rondelle et un serre-fils. Si la tension exercée est trop forte, la rondelle pourrait complètement arracher le trou dans le carton par lequel il passe et laisser ainsi fatalement s’écraser la lampe sur ma table basse.

J’ai donc décidé de faire un test en situation réelle d’une journée : mettre tout ce qui composera la lampe dans sa structure en carton, et la fixer avec une ficelle par les emplacements prévu pour. Bien-sûr, je ne l’ai pas directement attachée au crochet sur mon plafond, mais à travers un ballet à 50 cm du sol, de façon à ce que la chute ne soit pas fatale si quelque chose de mal devait arriver.

Test de charge 2

Résultat ? Absolument rien n’a bougé. 😎 Encore une fois, le carton ne m’a pas déçu. On va donc pouvoir passer à la suite : la finalisation des ampoules.

Création des ampoules

Il s’agissait à nouveau de faire à grande échelle ce que j’avais expérimenté dans mon article sur les ampoules : découper des bouts de sous-main Ikea, y coller du calque dessus, et fixer le tout sur la peau de papier.

J’ai aussi rencontré des problèmes avec ma super-glue qui ne devait pas être très appropriée pour ce genre de travail : j’avais dans certains cas des traces blanches qui se formait entre le calque et le plastique… Je n’ai même pas réussi à comprendre ce qui causait cette apparition car dans certains cas le résultat était parfait, alors que dans d’autres pas du tout. J’ai fini par me contenter de refaire hasardeusement les pires de mes pièces jusqu’à obtenir quelque chose d’acceptable. Enfin, elle ne devait pas non plus être adaptée pour le collage sur le plastique que j’ai utilisé vu que la force d’attache est très faible. Il faut donc manier tout ça avec précaution.

2ème peau vue du dessus

L’heure du verdict

Enfin ! C’est pas trop tôt. Tout semble en ordre, et finalisé. Il ne reste plus qu’à faire les ultimes tests, et à accrocher le tout au plafond. Forcément, tout ne c’était pas déroulé comme prévu. ^^ » J’étais parti du principe que l’équilibre de la lampe serait obtenu en tendant au maximum la ficelle (en vert sur le schéma ci-dessous) entre le support en carton et le croché. Mais je n’avais pas pensé à vérifier la longueur de ce dernier pour adapter celle des fixations. Et là pour le coup, c’est une erreur qui ne pardonne pas facilement : il est impossible avec la configuration actuelle d’avoir une position stable.

Erreur d'équilibrage

Pour corriger l’erreur, je devrais refaire toute la seconde couche de carton pour augmenter la distance séparant le haut et l’emplacement des fixations, de façon à ce que tendre la ficelle pousse la lampe contre le plafond.
Mais là, j’ai clairement la flemme. Je vais donc me contenter de faire une solution à l’arrache (qui ne changera au final pas grand chose à la ligne déjà emprunté durant toute la réalisation) : mettre des cales pour pouvoir « artificiellement » nous rendre dans cette situation et arriver à l’équilibre (en jaune sur le schéma). 🙂

Schema équilibre
La lampe au plafond, respectivement comme je l’attendais, comme elle était réellement, et comment j’ai « corrigé » le problème.

Le résultat est de toute beauté (si vous ne trouvez pas, c’est que vous avez des problèmes de goût) !

Succès

L’heure est au bilan

20 mois. Eh oui 20 mois, c’est la durée qu’il m’a fallu pour réussir à transformer mon innocente idée de me remettre à pratiquer de l’électronique à la création d’un produit concret (qui vaut ce qu’il vaut, certes). Cet article doit d’ailleurs être celui qui m’a pris le plus longtemps à écrire, car je l’avais commencé vers janvier 2015. ^^ Je ne m’attendais pas à ce que j’y passe autant d’heures, mais comme on dit « le temps passe vite quand on s’amuse ».

Je m’étais par contre imaginé que ma lampe n’aboutirait pas du tout, mais que les découvertes allaient néanmoins être intéressantes durant toute la conception. Au final, ça fonctionne (à voir maintenant combien de temps), et paradoxalement, l’électronique doit être un élément que j’ai le moins abordé dans le projet, car il a été largement dominé par celui de la création de meubles en carton et des autres procédés aux-quels j’ai du me confronter pour faire quelque chose d’utilisable solidement parlant. Comme quoi, on ne sait pas vraiment à quoi on s’attend quand on se lance dans ce genre de choses.

Pour finir sur le sujet, voici une liste des points essentiels concernant cette aventure :

  • Les meubles en cartons, c’est trop cool.
  • L’esthétisme, c’est pas mon truc.
  • Il est très important de mettre sur écrit chaque idée, concept et plan, qu’on conserve dans un unique endroit (un cahier ?) de sorte que l’on n’oublie pas des informations.
  • Il faudra absolument que je revoie ma façon de faire des circuits imprimés, car j’avais pas mal de faux contacts au niveau des soudures et du fil de fer, ainsi que des problèmes à cause de mes embouts foireux entre le PCB et les fils électriques.

Mais bon, malgré tous les petits points négatifs, je considère quand même cette expérience comme un succès. Il ne faut donc jamais hésiter à se lancer dans un projet, même s’il semble complexe et improbable à mener à terme. 🙂


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