NéoPixel: Est-il possible de réaliser un mur lumineux 5x5 avec des Jerican?
Le contexte
L'idée est de créer une 'lampe' de 5x5 jerricans de 10 litres accolés l'un à l'autre.
Les jerrican servent alors de diffuseur de lumière et comme vous pouvez le constater ci-dessous, cela est du plus bel effet.
L'idée est de pouvoir diffuser une lumière blanche uniforme dans tous
les jerricans, puis je me suis dit qu'il y aurait surement moyen de contrôler individuellement les LEDS pour le fun
L'espacement entre les jerricans (les points lumineux) devrait être d'environ 50cm.
La question
Cela est-il possible avec NeoPixel et Arduino?
cette question est évidemment intéressante et excitante, je vais donc y consacrer un peu de temps pour y répondre (aussi pour le fun).
La réponse
Oui mais en prenant quelques précautions car:
1) La distance de 50cm entre chaque point lumineux est un problème à gérer.
2) Le nombre de LEDs nécessaires peuvent présenter un problème technique.
En s'inspirant de notre guide utilisateur NeoPixels et ses recommandations, il est possible d'obtenir des résultats probants.
Analyse de risque - les 50 centimètres
Si la distance est si courte entre les pixels des produits NéoPixel c'est a cause des courants relativement important qui circulent dans les fils très fins (entre 40 et 60mA max par pixel lorsqu'il est blanc). Ont dépasse un ampère pour 25 pixels... cela cause des chutes de tension dans les fils d'alimentation et fils de masse (puisqu'ils ont une résistance, même très petite, qui occasionne une petite chute de tension. Le courant circule dans les deux fils +5V à l'aller et GND au retour).
Plus le fils est long et plus la chute de tension est importante et finalement, a partir d'une certaine longueur... la tension est insuffisante pour faire fonctionner les derniers pixels. A 1/2 mètre entre chaque pixel (ou groupe de pixel), il faut être très attentif à la distribution de l'alimentatoin.
La meilleure options est d'utiliser des fils d'alimentation et de masse d'une section suffisantes (1mm² ou 1.5mm²)pour limiter les chutes de tension.
Un distribution en araignée sera probablement plus approprié
La ligne de transport des données NéoPixel est reprise en vert. Le signal étant régénéré après chaque pixel, je pense qu'il devrait être possible de le transporter de jerrican en jerrican sur 50cm (à vérifier par expérience!)
Analyse de risque - la transparence
Plus la jerrican est opaque (plastique plus épais et blanc) et plus la source de lumière devra être puissante.
Par conséquent, il faudra beaucoup plus de pixels par jerrican, ce qui implique un courant nettement plus important.
Il est donc important d'avoir des jerrican légèrement opaque et le plus translucide possible pour limiter le nombre de pixels nécessaires pour une illumination correcte.
Analyse de risque - le nombre de LEDs par jerrican
Suivant la quantité de LEDs, on optera pour deux trois pixels ou plus
Il est aussi possible d'utiliser de courtes sections de ruban NéoPixel pour mieux répartir la distribution de la source de lumière (c'est une bonne idée cela).
Un NéoPixels Rings
voire une surface de néoPixel
Il y a cependant une limite au nombre de pixels que peut contrôler un seul Arduino (environ 500 Pixels dans les meilleures conditions).
Conclusion
Ce projet est réalisable mais demandera une assez grande précision dans sa réalisation. Il faudra être attentif à l'alimentation, le nombre de pixels et le raccordement électrique.
Une phase d'évaluation et prototypage est souhaitable pour un tel projet.
Il faut aussi investir du temps pour maitriser la technologie NeoPixel (voyez le guide utilisateur NéoPixel, les montages à très grand nombre de pixel réclament plus d'attention, être à l'aide est un avantage indéniable).
Post-Scriptum:
Dans la cas ou le nombre de pixel serait trop élevé pour être contrôlé par un seul Arduino il est aussi possible d'envisager l'utilisation plusieurs Arduino. Un Arduino par groupe de 5 jerricans. Dans ce cas, il faudra cependant trouver un moyen de synchroniser les 5 Arduino de manière à pouvoir des animations homogènes.
L'idée est de créer une 'lampe' de 5x5 jerricans de 10 litres accolés l'un à l'autre.
Les jerrican servent alors de diffuseur de lumière et comme vous pouvez le constater ci-dessous, cela est du plus bel effet.
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| Illustration du contexte |
L'espacement entre les jerricans (les points lumineux) devrait être d'environ 50cm.
La question
Cela est-il possible avec NeoPixel et Arduino?
cette question est évidemment intéressante et excitante, je vais donc y consacrer un peu de temps pour y répondre (aussi pour le fun).
La réponse
Oui mais en prenant quelques précautions car:
1) La distance de 50cm entre chaque point lumineux est un problème à gérer.
2) Le nombre de LEDs nécessaires peuvent présenter un problème technique.
En s'inspirant de notre guide utilisateur NeoPixels et ses recommandations, il est possible d'obtenir des résultats probants.
Analyse de risque - les 50 centimètres
Si la distance est si courte entre les pixels des produits NéoPixel c'est a cause des courants relativement important qui circulent dans les fils très fins (entre 40 et 60mA max par pixel lorsqu'il est blanc). Ont dépasse un ampère pour 25 pixels... cela cause des chutes de tension dans les fils d'alimentation et fils de masse (puisqu'ils ont une résistance, même très petite, qui occasionne une petite chute de tension. Le courant circule dans les deux fils +5V à l'aller et GND au retour).
Plus le fils est long et plus la chute de tension est importante et finalement, a partir d'une certaine longueur... la tension est insuffisante pour faire fonctionner les derniers pixels. A 1/2 mètre entre chaque pixel (ou groupe de pixel), il faut être très attentif à la distribution de l'alimentatoin.
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| Distribution de l'alimentation |
La meilleure options est d'utiliser des fils d'alimentation et de masse d'une section suffisantes (1mm² ou 1.5mm²)pour limiter les chutes de tension.
Un distribution en araignée sera probablement plus approprié
La ligne de transport des données NéoPixel est reprise en vert. Le signal étant régénéré après chaque pixel, je pense qu'il devrait être possible de le transporter de jerrican en jerrican sur 50cm (à vérifier par expérience!)
Analyse de risque - la transparence
Plus la jerrican est opaque (plastique plus épais et blanc) et plus la source de lumière devra être puissante.
Par conséquent, il faudra beaucoup plus de pixels par jerrican, ce qui implique un courant nettement plus important.
Il est donc important d'avoir des jerrican légèrement opaque et le plus translucide possible pour limiter le nombre de pixels nécessaires pour une illumination correcte.
Analyse de risque - le nombre de LEDs par jerrican
Suivant la quantité de LEDs, on optera pour deux trois pixels ou plus
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| Un stick NeoPixel ou des Pixels à la pièce |
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| Ruban NéoPixels (30 Leds/m) |
Un NéoPixels Rings
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| NeoPixel Ring à 16 pixels |
voire une surface de néoPixel
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| Une surface de 24 NeoPixels |
Il y a cependant une limite au nombre de pixels que peut contrôler un seul Arduino (environ 500 Pixels dans les meilleures conditions).
Conclusion
Ce projet est réalisable mais demandera une assez grande précision dans sa réalisation. Il faudra être attentif à l'alimentation, le nombre de pixels et le raccordement électrique.
Une phase d'évaluation et prototypage est souhaitable pour un tel projet.
Il faut aussi investir du temps pour maitriser la technologie NeoPixel (voyez le guide utilisateur NéoPixel, les montages à très grand nombre de pixel réclament plus d'attention, être à l'aide est un avantage indéniable).
Post-Scriptum:
Dans la cas ou le nombre de pixel serait trop élevé pour être contrôlé par un seul Arduino il est aussi possible d'envisager l'utilisation plusieurs Arduino. Un Arduino par groupe de 5 jerricans. Dans ce cas, il faudra cependant trouver un moyen de synchroniser les 5 Arduino de manière à pouvoir des animations homogènes.
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