Construire sa matrice de led 10x10 pour l'utiliser avec une carte Arduino.

Matrice de LED 10x10 pour une alimentation 5V

Dans ce billet, je vais dĂ©velopper les diffĂ©rentes Ă©tapes dans la rĂ©alisation d’une matrice de diode 10x10 pour une utilisation avec des tensions de 5V (Il faudra prĂ©voir une/des rĂ©sistances dans le circuit qui contrĂŽleras les transistors).

Quel est l’intĂ©rĂȘt de rĂ©aliser une matrice soit mĂȘme? Certainement pas le prix, puisqu’on trouve des matrices 8x8 Ă  3€ sur un cĂ©lĂšbre site d’enchĂšre. Ni la qualitĂ© esthĂ©tique, puisque vous vous rendrez vite compte qu’aligner parfaitement les diodes relĂšverais du miracle.

Non, ce que l’on cherche ici, c’est la satisfaction d’avoir rĂ©alisĂ© son premier circuit, et d’avoir fait le premier pas vers un nouveau monde. À mes yeux, ce projet est le plus simples des projets utile accessible Ă  un nĂ©ophyte, et fait suite Ă  l’hello world.

Le projet terminé

Je vous fourni le projet Eagle contenant schéma et PCB, pour que vous puissiez imprimer le PCB ou simplement modifier le design ; led_matrix.7z.

Dessin du circuit (PCB), détermination des composants

La premiĂšre Ă©tape consiste Ă  rĂ©aliser le circuit via un logiciel spĂ©cialisĂ©, par exemple Eagle, en s’aidant des lois de la physique (Loi des mailles, des noeuds, et U=RI :) ) pour s’assurer que l’on a les bonnes tensions / intensitĂ©s. J’ai rĂ©aliser les calculs pour des leds vertes haute luminositĂ©. Notez que le seuil de tension (aussi appelĂ© Forward Voltage) des led vari aelon les couleurs (2~2.6v pour les rouges/oranges/jaunes et 3~4V pour les vertes/bleu). Dans la configuration que j’ai rĂ©aliser, prĂ©vu pour une alimentation de 5V, on ne peut allumer les LED qu’une Ă  une pour espĂ©rer une intensitĂ© lumineuse acceptable. Dans l’ensemble, pour l’adapter a d’autres tensions, vous pouvez vous contenter de recalculer/mesurer les rĂ©sistances.

Notez que les transistors n’ont pas de rĂ©sistance sur leur base. Vous DEVEZ en placer. Pour ma part elles figureront cotĂ© contrĂŽleur, car je prĂ©voir l’usage d’un dĂ©multiplexeur qui diminuera le nombre de rĂ©sistances nĂ©cessaires.

VoilĂ  la bĂȘte :

Schéma de la matrice

Une fois le schĂ©ma rĂ©alisĂ©, le choix des connecteurs fait, les connexions vĂ©rifiĂ©s, on peut passer au dessin du PCB. Une petite rĂ©flexion vous conduira a la conclusion qu’il est impossible de relier les connexions avec une piste de cuivre simple face sans qu’elles se chevauchent. La solution? De petits fils qui vont venir jouer le rĂŽle de pont. Cela se caractĂ©rise par le fait que les pistes ne sont pas complĂštement reliĂ©s, comme Eagle l’indique par la prĂ©sence de ‘fils aĂ©riens’. Sachez au passage que j’ai du rĂ©aliser le rooting (cĂąblage) Ă  la main, pour obtenir quelque chose d’esthĂ©tique.

Le PCB

Aprùs tout ce travail, il ne reste qu’à prier pour que ne figurent pas d’erreurs, et fabriquer le circuit.

Le montage

AprĂšs quelques semaines, je reçoit le circuit que j’avais commandĂ©. Et oui, vous avez crus que je ferait le circuit moi mĂȘme? CommandĂ© auprĂšs d’un particulier qui ne traite que les commandes de particuliers ; http://etronics.free.fr si vous me demandez de le dĂ©noncer. Je sort les cĂąbles, la soudure, et me prĂ©pare Ă  poser la “deuxiĂšme couche” du circuit. Ah mais, il ne manquerait pas la moitiĂ© des trous?!


Bon, on essaye de retourner la situation Ă  son avantage. Et si on se contentais de petites agrafes reliĂ©s entre elles via un long fil mĂ©tallique? Mais oui! Ça fonctionne, et c’est mĂȘme trĂšs pratique!

Placement des bootstraps en agrafes. DeuxiĂšme piste

AprĂšs ceci vous pouvez commencer Ă  placer les composants. Commencez par les rĂ©sistances puis les diodes (dans l’ordre inverse vous aurez du mal Ă  les monter
).

Bootstraps et LEDs

LEDs et résistances

Viennent alors les derniers composants : transistors, headers, OUF! C’est terminĂ©!

Il ne reste que le dernier composant!

Petit rappel sur l’utilisation

À vous de faire une plus grosse matrice! ;)

NB : Le montage que j’ai fait n’est pas la seul solution pour rĂ©duire le nombre de connections. Il existe des multiplexages Ă  ‘haute impĂ©dance’, se basant sur le fait que l’on ne connecte que 2 broches sur l’ensemble des combinaisons possible (Sonelec-musique). Je ne garantit pas que ce soit une bonne idĂ©e pour utiliser conjointement avec des LED haute luminositĂ© et un microcontroleur. Si quelqu’un a testĂ©, je suis curieux de savoir ce que ça donne.