Lampe d’ambiance

2. Lampe d’ambiance Projet Pluritechnique Encadré ASHFAQ Danish AYADA Myriam JIMENEZ Nicolas

3. Comment créer des millions de couleurs à l'aide de Lampe d’ambiance ? seulement 3 DEL

4. Qu’estcequ’une DEL ? • DEL est l’acronyme de Diode électroLuminescente • Les DEL émettentunelumièremonochromatique, à l’exception des DEL blanches • Les DEL decouleuront des rendements élevés : les DEL blanches ont un rendement tout juste supérieur aux ampoules classiques Un peu de théorie...

5. Qu’estceque la couleur ? • Il ne s’agitqued’unesensationvisuelle : la couleurn’existequ’àtraversnotrecerveau • Là où il n'y a pas de lumière, il n'y a pas de couleur: c’est la sensibilité de notreoeil à la lumière qui nous permet de voir la couleur Un peu de théorie...

6. La longueurd’onde • La longueurd'ondeest l'équivalent spatial de la périodetemporelle. Pour la lumière, elle est généralementdonnée en nanomètres(nm) et est notée λ. • Longueurd'onde des couleursprimaires (synthèse additive) : • Rouge : λ = 650 - 780 nm • Vert : λ = 500 – 560 nm Bleu : λ = 440 – 500 nm Un peu de théorie...

7. La synthèse additive • Il est possible d'obtenir l'ensemble des couleurs par le mélange des trois couleurs primaires (synthèseadditive) : rouge, vert et bleu • Avec des DEL, la couleur se mélange selon le principed'additivitédescouleurs : on additionne les longueurs d’onde afin de connaître la couleur formée Un peu de théorie...

8. La synthèse additive • ● +●+ ●= Turquoise • ●+ ●+ ●= Pourpre • ●+ ● + ●= Orange ●+●+ ● = Blanc Un peu de théorie...

9. L'intensitélumineuseest unemesure de l'éclatperçu par l'œilhumaind'une source lumineuse. L'unité SI de l'intensitélumineuse est lacandela (cd). Laluminanceest l'intensité (lumineuse) d'une source de lumière visible dansune direction donnée, divisée par l'aireapparente de cette source danscettemême direction. L'unité SI de la luminance est la candela par mètrecarré(cd/m²). Les différentes grandeurs photométriques

10. Le flux lumineuxest la grandeur visuelle qui correspond à la puissance lumineuseémise par une source. L'unité SI du flux lumineux est le lumen(lm). L'éclairementlumineuxcorrespond à un flux lumineuxreçu par unité de surface. L'unité SI de l'éclairementlumineux, le lux (lx), correspond à un flux lumineux de 1 lumen (lm) couvrantuniformémentune surface de 1 mètrecarré (m²). L'efficacitélumineused'un rayonnement se définit par le rapport entre son flux lumineux et son flux énergétique. L'unité SI de l'efficacitélumineuse est le lumen par watt(lm/W). Remarque : Flux énergétique : Grandeur qui définit la quantitéd'énergietraversantune surface par unité de temps. On le note P et s’exprime en Watts (W). Les différentes grandeurs photométriques

11. Il est nécessaire de faire varierl’éclairementlumineux. Pour çela, il est possible de : • Modifier la valeur de la résistance : simple, maisdifficilementautomatisable • Modifier la valeur de la tension : un peu plus complexe, maisgrâce à un microcontrôleur, cette solution devientfacilementautomatisable • Nous avonsdoncchoisi de faire varier la tension, grâce à la Modulation de la Largeurd’Impulsion (MLI) La réalisation

12. 1.Th est très court : l’éclairement sera faible. Th/T = 1/10. La M.L.I. 2.La DEL aura un éclairement moyen : Th/T= 1/2. 3. La DEL aura un éclairement fort : Th/T= 9/10. 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.

13. Nous avonscommencé par mesurerl’éclairementlumineuxdes DEL, grâce au luxmètrefabriquélors des premières séances Les DEL ont des éclairementsdifférents : à tensions égales, la et bleuedomine la verte, qui domineellemême la rouge Les premiers tests ontétéréalisés avec des GBF, qui permettent de moduler le rapport cyclique La réalisation

14. La question du design et du boîtier est primordiale : le CdCF impose d’avoir un produitprésentable La lumière se mélange mieux à travers un filtre : celui-ci est constitué de deuxépaisseursde papiercalqueespacées de plus oumoins 6 cm La carte microcontrôleur doitpouvoir se logerdans le boitier La réalisation

15. La réalisation Le boîtier doit s’adapter aux dimensions de la carte ControlBoy Les perçages doivent respecter les dimensions pour la pose des boutons, des vis d’assemblages, du circuit avec les LED

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

17. La réalisation Le montage est le suivant: Il y a en réalité six interrupteurs

18. Le programme a étéécrit en langage C pour un ControlBoy F1 Il permet de modifier l’éclairementlumineux de trois DEL en fonction de six boutons Il est constitué de deuxcompteursqui permettent de faire varier la durée de l’état haut : l’unva augmenter savaleur, l’autreva la diminuer Le programme

19. void wait(int cnt); int T; //Période int Th; //Niveau haut void main(void) { DDRA = 0xFF; //Le port A n'a que des entrées DDRD = 0x00; //Le port D n'a que des sorties Th=0; //Au départ, le signal est à zéro T = 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 1 wait(Th); //On attend pendant Th PORTD &= ~0x01; //On met PD0 à 0 wait(T-Th); //On attend pendant Tb Th++; //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 1 wait(Th); //On attend pendant Th PORTA &= ~0x01; //On met PD0 à 0 wait(T-Th); //On attend pendant Tb Th--; //On diminue Th } } } Le programme

20. Schéma 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 Annexes

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

22. while (PORTD &= 0x01) //Tant qu'on maintient le bouton 1 (LED ROUGE) { DDRA = 0xFF; //Le port A n'a que des sorties PORTA &= ~0xFF; T = 10000; //La période vaut 10000 Th=0; //Les leds sont éteintes x = 20000; //On fixe la durée d'attente à 20 000 compte(Th); //J'augmente Th pour augmenter l'intensité de la LED wait(x); //On attend x decompte(Th); //Je diminue Th pour diminuer l'intensité de la LED wait(x); //On attend x while(1) { PORTA |= 0x01; //On met PA0 à 1 wait(Th); //On attend pendant Th PORTA &= ~0x01; //On met PA0 à 0 wait(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 1 wait(Th); //On attend pendant Th PORTD &= ~0x01; //On met PD0 à 0 wait(T-Th); //On attend pendant Tb Th++; } } Beaucoup d'essais… Version initiale Version finale Annexes

23. Annexes La lampe PHILIPS "Livingcolors" et sa télécommande tactile

24. FIN Merci à nos professeurs de Sciences de l’Ingénieur

25. Des questions ? Quitter