Illuminateur de peinture à LED de style cuivre bricolage: 9 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:11

Vous avez un tableau ou une photographie, que vous souhaitez illuminer ? Pourquoi utiliser une vieille ampoule ennuyeuse, alors que vous pouvez fabriquer un illuminateur beaucoup plus économe en énergie, c'est une œuvre d'art en soi. Le cuivre est un très beau métal. Il est rarement utilisé pour les applications domestiques, telles que les luminaires. Presque tout ce qui est fait de métal de nos jours est fait d'acier inoxydable. J'en ai marre, alors j'ai pensé: pourquoi ne pas faire quelque chose de différent. Quelque chose d'unique. Cette instructable vous montrera comment faire un luminaire très économe en énergie et unique pour éclairer vos peintures ou photographies. Je vais également vous montrer comment vous pouvez le rendre sensible à la lumière, afin qu'il s'allume automatiquement la nuit.

Étape 1: Matériaux

Voici un aperçu de toutes les pièces dont vous avez besoin pour fabriquer votre propre illuminateur de peinture à LED de style cuivre:

• Un tube en cuivre. Ceux-ci sont largement disponibles. Vous pouvez les obtenir chez Home Depot et dans d'autres magasins qui vendent des fournitures de plomberie. Ils sont disponibles dans de nombreux diamètres différents. Essayez de ne pas en obtenir un, qui est trop fin, car cela rendra difficile le câblage des LED. Celui que j'ai utilisé avait un diamètre de 1,5 centimètre (0,59 pouce) et je ne recommande pas d'utiliser un diamètre plus petit que celui-ci.
• LED. Pour ce type de projet, vous aurez certainement besoin de LED blanc chaud. Les LED blanches normales ou blanches froides seront souvent plus bleutées dans leur lumière, et vous ne voulez pas d'une lumière bleutée sur votre peinture ou votre photographie. Dans la prochaine étape, je vais vous montrer quelques-unes des nombreuses possibilités de LED. La quantité dépend de vos besoins et de la longueur du tube. J'ai utilisé 9.
• Du fil de cuivre émaillé alias fil magnétique. C'est une bonne idée d'utiliser deux diamètres différents, afin que vous puissiez facilement identifier la polarité.
• Résistances. La quantité et la valeur dépendent du type de LED et du nombre que vous utilisez. Je vais vous montrer comment calculer la valeur des résistances à l'étape 3.
• Deux vis pour fixer votre luminaire au mur. Les vis en laiton sont les préférées pour ce projet, car elles ont presque la même couleur que le tube de cuivre.
• Un fil de connexion pour le connecter à votre alimentation.
• Un fil de raccordement plus fin pour connecter les deux extrémités du tube ensemble.
• Gaine thermorétractable. Vous en aurez besoin de différents diamètres.
• Une feuille de papier ordinaire.

Étape 2: Choisir les bonnes LED

Comme je l'ai dit à l'étape précédente, vous aurez certainement besoin d'une LED blanc chaud. Mais il existe de nombreux types de LED blanc chaud. Je comparerai 4 types de LED différents au cours de cette étape. La LED à angle de vision large de 4,8 mm. Cette LED a un grand angle de vision, ce qui est idéal pour ce projet, mais elle n'est pas assez lumineuse pour éclairer correctement une peinture ou une photographie. La LED Ultrabright classique de 5 mm. Cette LED est lumineuse, ce qui est idéal pour ce projet. Le problème avec cette LED est qu'elle a un angle de vision étroit, elle ne diffusera donc pas la lumière de manière uniforme, il y a donc un risque d'avoir des "points" lumineux sur la peinture ou la photographie, que vous éclairerez. Le grand angle de vision LED SuperFlux. Cette LED a un grand angle de vision comme la LED de 4,8 mm, mais comme la LED de 4,8 mm, elle n'est pas assez lumineuse pour ce projet. La LED Ultrabright « StrawHat » de 8 mm. Cette LED a un grand angle de vision, et contrairement au SuperFlux et à la LED de 4,8 mm, elle est très lumineuse. C'est la LED parfaite pour ce projet. Le seul problème est qu'il chauffe rapidement, mais ce n'est pas un gros problème dans ce cas, car les LED seront suspendues dans les airs. J'ai choisi ces LED pour l'illuminateur de peinture à LED de style cuivre. Les images ci-dessous montrent les quatre LED mentionnées ci-dessus. Il y a aussi quelques images montrant la différence entre une LED blanche froide et une LED blanc chaud du même fabricant.

Étape 3: Calculer les valeurs de résistance

Lorsque vous travaillez avec des LED, il est très important que vous utilisiez la ou les résistances appropriées en série avec la ou les LED. Utiliser les mauvaises résistances ou ne pas en utiliser du tout réduira la durée de vie des LED ou les brûlera instantanément. Dans cette étape, je vais vous montrer comment calculer la valeur des résistances. Avant de pouvoir calculer la valeur, il y a trois choses que vous devez savoir. La tension directe de la ou des LED. Dans les fiches techniques, cela est souvent marqué comme Vf. Pour les LED blanches et blanches chaudes, il s'agit généralement de 3,4 à 3,6 volts. Le courant direct de la ou des LED. Dans les fiches techniques, cela est souvent marqué comme If. Le courant direct varie beaucoup d'une LED à l'autre. Les LED qui ont une luminosité de 1000mcd à 20000mcd ont généralement un courant direct de 20mA. Par contre, ce n'est pas toujours le cas. Vous devez toujours vérifier les spécifications de vos LED. La tension d'alimentation de l'ensemble du circuit. J'ai utilisé un adaptateur de verrue murale 12V. J'utilise ledcalc.com pour calculer la résistance des résistances. Pour calculer la valeur de la résistance, tapez simplement la tension directe, le courant direct, la tension d'alimentation et le nombre de LED que vous voulez. La calculatrice recommande une résistance de 56 ohms lors de l'utilisation de deux LED 100 mA en série avec une tension d'alimentation de 12 V. Remarque: les valeurs de résistance indiquées dans le schéma ci-dessous concernent les LED 100 mA à 5 puces que j'utilise uniquement dans ce projet. Si vous utilisez des LED différentes des miennes, vous devez utiliser ledcalc.com pour calculer la résistance appropriée.

Étape 4: préparer le tube de cuivre

Avant de commencer, vous devez savoir combien de temps vous voulez que le tube dure. Le tableau que je voulais illuminer avait une largeur de 50 cm (19,69 pouces). À mon avis, c'est mieux lorsque la longueur du tube est un peu plus petite que la largeur de la peinture ou de la photographie que vous éclairez. J'ai découvert que 45 cm (17,7 pouces) était une bonne longueur pour moi, alors j'ai scié un morceau de tube de 45 cm de long à l'aide d'une scie à métaux. Après avoir scié la longueur de tube souhaitée, il est conseillé de poncer l'extrémité du tube, car elle peut être assez coupante après l'avoir sciée. Une fois que vous avez scié la longueur de tube souhaitée, vous pouvez commencez à percer les trous dans votre tube. Commencez par percer les deux trous de vis. J'ai percé mes trous à un centimètre des deux extrémités du tube. Après avoir percé les trous de vis, commencez à percer les petits trous pour les LED. J'ai percé mon premier "trou de LED" à 1,5 centimètre du trou de la vis (à 2,5 centimètres de l'extrémité du tube). Ensuite, vous devrez faire quelques calculs. Vous devrez calculer à quelle distance les trous pour les LED doivent être les uns des autres. L'espacement entre les deux trous LED extérieurs est de 40 cm dans mon cas. Voici comment vous pouvez le calculer: Prenez le nombre de LED que vous voulez et soustrayez une par ce nombre (dans mon cas 9-1=8), puis prenez la distance entre les deux trous (dans mon cas 40cm) et divisez-la par ce nombre soustrait. La raison pour laquelle, vous devrez soustraire un par la quantité de LED souhaitée est que si vous mesurez la distance entre vos deux trous LED extérieurs, le premier trou sera à "0 cm" à votre mètre ruban ou tout ce que vous utilisez pour mesurer, et le dernier trou sera à "40 cm". Donc si vous voulez dire 8 LED sur 40cm et que vous utilisez simplement ce calcul: 40 divisé par 8 fait 5, et vous commencez à percer les trous avec 5cm entre chaque trou, vous finirez par avoir 9 trous, car le premier trou est à "0cm". Donc, soustrayez toujours un par le nombre de LED souhaité. Le résultat de ce calcul est 5 dans mon cas. Cela signifie que la distance entre chaque trou de LED doit être de 5 cm. Utilisez un marqueur permanent pour marquer l'endroit où vous souhaitez percer les trous.

Étape 5: souder les LED et les fils de cuivre ensemble

Il est temps d'assembler les "bras" LED sortant du tube. La partie la plus ennuyeuse de leur fabrication est que vous devez brûler et/ou gratter l'émaillage du fil de cuivre. Cela peut prendre beaucoup de temps, alors soyez patient. Avant de commencer à couper les fils, vous devez savoir à quelle distance du tube vous voulez que les LED soient suspendues. J'ai découvert que 30 cm était une bonne distance pour ma peinture. Gardez à l'esprit que les fils doivent être suffisamment longs pour sortir de l'extrémité du tube. Je recommande de faire les fils un peu plus longs que vous ne le souhaitez, car s'ils sont trop longs, vous pouvez toujours couper un peu. J'ai utilisé deux diamètres différents de fil de cuivre émaillé pour me permettre d'identifier plus facilement la polarité. J'ai utilisé le fil le plus épais pour les connexions positives et le fil le plus fin pour les connexions négatives. Il existe trois façons de savoir quel fil LED est le positif (l'anode) et lequel est le négatif (la cathode). 1. Presque chaque LED à trou traversant a un fil plus court, qui est le négatif et un plus long, qui est le positif. 2. La plupart des LED à trou traversant ont un anneau au bas de leur boîtier, et l'anneau a un côté plat, et le fil le plus proche de ce côté plat est le négatif. 3. Si vous avez une LED claire, vous pouvez voir qu'il y a deux morceaux de métal à l'intérieur. Le plus gros morceau de métal est généralement celui qui se connecte à la branche négative de la LED. J'ai utilisé une perceuse pour tordre les fils. N'oubliez pas de toujours glisser le tube thermorétractable sur les fils avant de les souder avec les LED. J'ai commencé avec les deux LED externes qui avaient les fils les plus courts. Suivez les instructions sur les images ci-dessous.

Étape 6: Montez les LED

Maintenant que vous avez assemblé les assemblages LED, il est temps de les monter. Vous devrez le faire en pliant les extrémités des fils de cuivre, puis en les insérant dans les trous que vous avez percés pour eux. J'ai essayé de faire un schéma de câblage, afin que vous puissiez voir comment je l'ai câblé. Je vous recommande de commencer par la LED du milieu ou les LED les plus proches du milieu, puis de monter les LED externes comme dernières, car si vous commencez avec les LED externes, il sera plus difficile d'obtenir les fils du d'autres LED tout au long du tube et à l'extrémité. Une autre chose que vous devez faire est de couper deux morceaux de fil, qui sont un peu plus longs que le tube. Ce fil sera utilisé pour connecter les deux extrémités du tube ensemble. Parce que j'ai utilisé 9 LED, j'avais 4 paires de fils sortant à une extrémité du tube et 5 paires sortant de l'autre. Si les fils sortant des tubes diffèrent en longueur, vous devrez les couper afin qu'ils aient tous la même longueur. Des instructions supplémentaires peuvent être consultées dans les cases jaunes sur les images ci-dessous.

Étape 7: câblez-le

Maintenant, il ne reste plus qu'à câbler les LED et les résistances. J'ai essayé de faire un schéma de câblage, afin que vous puissiez voir comment je l'ai câblé. Parce que le tube est électriquement conducteur, il y a un risque de court-circuit lors de la soudure d'autant de fils ensemble, donc pour surmonter ce problème, j'ai découpé deux morceaux de papier et les ai insérés dans le tube. J'ai également utilisé des tubes thermorétractables pour isoler chaque connexion. Il y a beaucoup d'images dans cette étape. Ceux qui ont des cases jaunes contiennent des instructions. Déplacez votre souris sur les cases pour les visualiser. Les images vous guideront tout au long du processus.

Étape 8: Rendez-le sensible à la lumière

Dans cette étape, je vais vous montrer comment vous pouvez donner à votre illuminateur de peinture à LED de style cuivre un œil sous la forme d'un LDR et de quelques autres composants. Si vous ne voulez pas ou n'avez pas besoin de cette fonction d'allumage automatique, vous pouvez ignorer cette étape. Voici une vidéo montrant l'illuminateur de peinture à LED de style cuivre avec ce capteur de lumière en action. Le capteur a été ajusté de sorte que lorsque le plafonnier est éteint, la barre lumineuse s'allume. Remarque: à partir du point 00:22 et jusqu'à 00:48, il clignote car j'agite une petite lampe de poche au-dessus du capteur de lumière. Voici ce dont vous avez besoin pour le faire.

• Un LDR. Également appelée photorésistance, cellule photoélectrique ou cellule CdS.
• Un double OpAmp LM358N basse consommation.
• Une prise DIP à 8 broches pour votre OpAmp. Ce n'est pas strictement nécessaire, mais c'est recommandé
• Une résistance de 10kohm.
• Une résistance de 1-10kohm. Cette résistance est utilisée pour limiter le courant traversant la base du transistor. La résistance de cette résistance peut être de 1 à 10 kohms. Le transistor s'en fiche.
• Un potentiomètre trimmer de 10kohm. Peut aussi être un potentiomètre normal.
• Un transistor NPN. Ce projet nécessite juste une simple commutation marche/arrêt, donc presque n'importe quel transistor NPN fera l'affaire. Voici quelques exemples de transistors que vous pouvez utiliser: 2N2222, BC337, S8050, BD139 et bien d'autres. Vérifiez simplement la fiche technique de votre transistor pour vous assurer qu'il peut gérer la puissance nécessaire à votre appareil. Mon circuit consomme un peu moins de 500 milliampères, j'ai donc utilisé un BC337 car j'en avais déjà qui traînaient.
• Un petit PCB sur lequel souder tous les composants.

Le schéma est assez simple. Vous pouvez contrôler la luminosité à laquelle il s'allume en tournant le potentiomètre.

Étape 9: Vous avez terminé

Félicitations. Vous venez de terminer votre illuminateur de peinture à LED de style cuivre bricolage. Il ne reste plus qu'à le monter sur un mur et à l'allumer. Le mur sur lequel je l'ai monté était un mur en bois, donc je pouvais juste le visser dans le mur. Voici quelques autres photos.