Lyre à LED de spectacle radiocommandé

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Difficulté:

Consutruction d’une lyre d’éclairage de spectacle LED radiocommandé par une télécommande de modélisme


Dans des concerts, manifestations et spectacles, il y a souvent des rayons lumineux qui bougent dans tous les sens? Et bien ce sont des lyres. J’adore la lumière et les rayons et j’aurais voulu m’acheter une lyre finie mais c’était bien trop ennuyeux… pourquoi?
– Plus chère car il faut la console DMX et tous les connecteurs universels qui vont avec !
– Les câbles : c’est démodé ! Il faut passer au sans-fil !
– Il faut bien commencer à réaliser quelque chose soi-même!
Voilà les trois principales raisons pourquoi j’ai voulu la construire.
J’ai réalisé une série de vidéos YouTube sur la construction de la lyre. https://www.youtube.com/playlist?list=PLN7A1Tn_ALLUz2L1JtC2XDxboJ_xN7fiN
Je vous invite fortement à regarder les vidéos, elles seront plus complètes que ce tutoriel et plus simple à comprendre.
Merci d’avoir lu jusqu’ici et bonne réalisation! 🙂

Matériel

Budget:

200 €

– Arduino Uno : 20€
– RGB shield Arduino Uno Velleman : 15€
– Radiocommande avec récepteur : 55€ (tout dépend du modèle choisi)
– Régulateur de vitesse pour moteur : 24€
– Moteur avec réducteur : 6,90€
– Servomoteur 270° 20€
– Bloc d’alimentation avec 6 piles (7.2 Volts)
– 36 LEDs 10mm (rouge, vert, bleu, 12 de chaque) : 20-30€
– Plaque de plexiglas thermo-formable
– Courroie et engrenage dentées (20mm et 40mm de diamètre)
– Axe
– Roulement à bille plat
– Petit pieds en caoutchouc
– Circuit imprimé de prototypage
– Câbles
– Vis, écrous, manchons
– Outils divers

Etape 1 : L’alimentation générale / conception

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 !

Etape 2 : Le boitier

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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.

Etape 3 : Le projecteur

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 !

Etape 4 : Le contrôle de l’inclinaison du projecteur

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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.

Etape 5 : Contrôle de la rotation de la lyre

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).

Etape 6 : L’arduino

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 ! 🙂

Etape 7 : Merci!

http://blog.ouiaremakers.com/wp-content/uploads/formidable/rgb_projector.ino

Si vous avez des questions, n’hésitez surtout pas à me contacter sur mon adresse mail : audric@strumpler.fr 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! :).

Vous aimez ce tutoriel ?


davidomo

07 juil. 2016 à 10:39

Bonjour,

Félicitation très belle réalisation, je viens de regarder les vidéos et je vois que tu a vraiment tous réalisé même le pliage du plexiglas

pourquoi ne pas avoir pris une télécommande avec pad numérique afin d'avoir des séquences d'effet pré-enregistré

aurais tu une vidéo de démo de nuit pour voir le rendu final

continue comme ça

moi2

07 juil. 2016 à 10:39

tu pourrait alimenté le récepteur avec le 5v de l'arduino

Ipxav

07 juil. 2016 à 10:40

Vraiment top ton tuto et tes vidéos sont sympas. Effectivement est ce que tu aurais une vidéo de ta lyre en fonctionnement. Beau tuto merci.

Audric

07 juil. 2016 à 10:40

Oui il y auras une vidéo avec un rendu final dans le noir avec machine a fumée, je dois faire le montage. Merci beaucoup pour ces encouragements.

Audric

07 juil. 2016 à 10:40

Oui j’aurais pu mais il aurais fallu un connecteur pour récepteur et tout sa du coup sa revient plus simplement a le brancher avec le régulateur. Quel était ta raison de le brancher sur l'arduino?

Audric

07 juil. 2016 à 10:40

Merci et comme sur la réponse précédente, il y auras bientôt une vidéos avec le rendu finale dans le noir avec machine a fumée, il faut faire le montage. Merci

moi2

07 juil. 2016 à 10:41

éviter les quatre batteries

matteo

07 juil. 2016 à 10:44

un très bon projet, bien réalisé et sans aucun dysfonctionnement cependant tu te complique trop la vie. je pense notamment au module de réception de la télécommande (qui coûte quad même 30 euros) tu pourrai faire plus simple en fabriquant ta propre télécommande (plaque de montage potentiomètre (avec bouton ou pas) copie arduino nano qui coûte trois fois rien et un module radio (émetteur récepteur) qui coûte 5 euros la paire) et brancher le récepteur sur la carte qui contrôle le servo ainsi que les led. tu pourrai également rajouter un second servomoteur de facon a ce que ta lyre se tourne de bas en haut et tourne de gauche a droite. laisse ton adresse email pour que je puisse te contacter si tu veut des shemas. a+

Audric

07 juil. 2016 à 10:45

Bonjour et merci,

c'est vrai que j'aurais pu faire la télécommande avec arduino mais finalement sa m'aurais quand même compliqué la vie 😀 en plus c'était mon premiers projet arduino. Je l'ai dit dans mon tutoriel que j'aurais du mettre un servo au lieu d'un moteur. et à la fin de mon tuto j'ai également laissé mon adresse mail. A+, Audric

Titchoi

25 fév. 2017 à 13:04

Bonjour,
Ce tutoriel ne peut malheureusement être retenu car il a déjà été présenté l'an dernier.


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