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Electronique > Réalisations > Jeux de lumières > Eclairage à leds 007 (lampe pour enfant)

Dernière mise à jour : 01/05/2011

Présentation

Le présent projet est une lampe pour enfant que l'enfant lui-même peut manipuler tout seul et sans risque, et qui s'éteint d'elle-même de manière progressive.



Elle a été conçue avec les objectifs suivants :

• fixation sur un lit ou juste à côté;
• fonctionnement sur pile uniquement - aucun lien avec le secteur 230 V, ni directement ni au travers d'un transformateur d'isolement et abaisseur de tension;
• consommation très faible pour ne pas à avoir à changer les piles tous les mois;
• dégagement de chaleur quasi-nul, aucun danger de se bruler;
• allumage facile même pour des petits doigts, et en douceur (en quelques secondes) pour éviter un éblouissement brutal;
• pas de pièce mécanique en mouvement pour allumage ou extinction, détection tactile (interrupteur à effleurement);
• taux de luminosité maximal ajustable par les parents et taux de luminosité "normal" ajustable par tous (allumage de 1, 2, 3 ou 4 leds);
• extinction automatique et en douceur sur une période de 10 minutes, après allumage constant pendant 10 minutes;
• relance possible d'un cycle complet pendant ou après la phase d'extinction;
• faible coût de construction (au moins pour la partie électronique, je ne suis pas très fort pour la partie mécanique).

Ce projet est né après lecture du livre "Le quotidien avec mon enfant" de Jeannette Toulemonde, laquelle mentionne le manque de ce genre d'ustensile aux catalogue des fabricants de jouets et de luminaires. Je dois reconnaître que le petit incident vécu en juin 2010 m'a quelque peu incité à presser le pas...

Avertissements

• Ce projet a fait l'objet d'un dépôt de paternité auprès de l'INPI (Institut National de la Propriété Industrielle) sous le numéro 388601.
• Cet éclairage doit être de préférence être utilisé avec des LED de couleur jaune ou blanche mais pas bleue, qui est une couleur qui aide moins à s'endormir.
• Pour une fois, le code source n'est pas livré. Si vous êtes intéressé par ce projet, merci de prendre contact avec moi.

Conseils d'installation et permissions d'usage

Les contraintes d'installation dépendent de la forme que prend la lampe une fois construite, et de l'agencement du ou des lits. Elles sont minimes mais doivent être respectées pour le confort de l'enfant et des parents :
- la lumière ne doit pas être dirigée vers les yeux, pour éviter tout éblouissement (cela s'applique à tout type de lampe);
- le démontage de la lampe doit pouvoir s'opérer facilement pour que le changement des piles ne deviennent pas un cauchemard (moins on on le fait souvent et plus on se pose facilement la question du comment on fait).
D'un point de vue utilisation, l'enfant va très probablement vouloir s'amuser avec les fonctions de la lampe, surtout au début. C'est normal et je vous conseille de ne pas lui interdire et de ne faire aucun commentaire négatif à ce sujet. Il saura de lui-même s'arrêter en temps et en heure. Rappelez-vous que la lampe s'éteind de toute façon automatiquement au bout d'un certain temps...

Schéma

Le schéma est présenté ici dans son intégralité.

Principe de fonctionnement général

Au repos, le PIC est en mode sommeil, ce qui permet une consommation quasi-nulle, de l'ordre de quelques nA. Quand on touche du doigt les deux surfaces de la touche sensitive TS1 (dont le détail de fabrication est donné plus loin), le PIC se réveille et allume la LED D1 en douceur, en quelques secondes (ce qui n'est pas aussi désagréable que les lampes dites à économie d'énergie qui peuvent mettre une minute pour atteindre leur pleine luminosité). Le LED D1 reste allumée normalement pendant 10 à 15 minutes, puis le cycle d'extinction s'amorce. A partir de cet instant, la luminosité décroit lentement et de façon non perceptible, pour atteindre une extinction totale au bout de 10 à 15 minutes. Une fois la lampe éteinte, le PIC retourne en mode sommeil et le reste jusqu'à nouvelle sollicitation sur la touche sensitive TS1.

Minimisation de la consommation d'énergie

Deux composants consomment "vraiment" du courant dans le montage proposé : le PIC U1 et les LED D1 à D4. Quand le PIC est au repos (mode veille), il consomme un courant insignifiant de quelques nA maximum. En mode de fonctionnement normal (PIC réveillé), la consommation grimpe à quelques dizaines de uA, ce qui reste très faible. Pour la LED, la consommation moyenne varie en fonction de son taux d'illumination. Le type de LED choisie ici est haute luminosité, ce qui permet d'obtenir un éclairement très correct même avec un courant de faible valeur, inférieur à 1 mA. La luminosité maximale est déterminée par la valeur de la résistance en série avec la LED et dont la valeur peut aller entre 27 (courant voisin de 20 mA pour une led dont la tension nominale est de 4 V) et 2200 ohms (courant un peu inférieur à 1 mA). En admettant que la consommation moyenne est de 10 mA et qu'une pile alcaline de bonne qualité possède une capacité de 2500 mAh  pour un courant de décharge de 25 mA, on peut espérer une autonomie de 2500 / 10 = 250 heures. Si la lampe reste allumée 1 heure par jour, il faudra changer les piles tous les 9 mois environ. Si la lampe reste allumée entre 30 et 45 minutes par jour, on peut donc espérer pourvoir changer les piles une seule fois par an, ce qui me semble tout à fait raisonnable.

Touche sensitive

La touche sensitive est constituée de deux parties conductrices dont la forme et la taille n'ont pas une très grande importance. Il faut toutefois veiller à ne pas lui donner une taille démesurée sous prétexte de "trouver plus facilement l'interrupteur", car le risque d'un déclanchement intempestif n'est alors pas nul (par captation d'un parasite environnant). Le mieux est de disposer quatre petites bandes conductrices parallèles sur la zone qui pourra être touchée par l'enfant, les bandes étant "entrelacées" : bandes 1 et 3 reliées ensembles sur R1 et bandes 2 et 4 reliées ensembles sur le +Alim.

Logiciel du PIC

Rares sont les cas où je ne mets pas à disposition le code source de mes applications à base de PIC. C'est le cas ici car je suis actuellement en phase de contact avec des éventuels fabricants et il n'est pas impossible que je sois "soumis" à un régime d'exclusivité. Pour tout renseignement complémentaire ou collaboration, n'hésitez pas à me contacter. La possibilité de fournir un PIC préprogrammé et prêt à l'usage comme je le fais pour mes autres projets n'est pas encore décidée.

Circuit imprimé

Réalisé en simple face.



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