J’ai testé pour vous : Une lampe à LED pour déclencher un Raspberry Pi

Une veilleuse à LED pour un placard ou un endroit sombre… Avec un déclenchement par infrarouge…  Pour moins de 10 €… Serait-il possible de l’utiliser pour attaquer un GPIO de Raspberry Pi ? Poser la question c’est déjà un peu y répondre.

Cet exemple n’est pas forcément LA solution idéale, l’idée ici est de montrer comment utiliser un appareil existant pour piloter une entrée de Raspberry Pi…

Une veilleuse à LED sur Amazon

Contacté, Dodocool m’a envoyé cette veilleuse pour les tests. Je l’ai reçue quelques jours après ma demande. Je précise que comme d’habitude je n’ai pas d’affiliation avec Amazon ou Dodocool et que je ne toucherai pas un centime sur les ventes 😉 Simplement j’ai reçu le produit gratuitement pour les tests. Dodocool m’a également proposé un code réduc. pour les lecteurs du blog, ce que j’ai bien entendu accepté ! Avec ce Code promo 2G3CMB39 vous bénéficierez de 30% de remise sur cette veilleuse…

Le déballage

La boîte reçue était correctement emballée dans un paquet Amazon classique.

Les caractéristiques de la lampe sont rappelées sur la boîte. Le flux lumineux est un peu supérieur à 20 lumens. Pas de quoi éclairer un jardin en totalité, mais pour donner un peu de lumière dans un coin sombre ou un escalier c’est suffisant. Le détecteur est annoncé pour fonctionner jusque 3 ou 4 mètres et la durée d’éclairage est fixée à 30 secondes. On vérifiera tout ça…

A l’intérieur de la boîte en carton fort on trouve la veilleuse (les piles ne sont pas fournies) ainsi que quelques accessoires visibles sur la photo ci-dessous.

De haut en bas on trouve la veilleuse et son mode d’emploi (très succinct 🙂 ), deux plaques supports dont j’ai présenté les deux faces. L’une des face comporte des pions qui permettront de clipser la veilleuse, l’autre face comporte un cercle destiné à recevoir un adhésif double face circulaire. Enfin on trouvera deux chevilles en plastique et les vis correspondantes. Il sera donc possible de fixer les plaques à deux endroits différents et -éventuellement- de déplacer la veilleuse.

C’est quoi cette carte ?

A l’arrière de la lampe, on trouve les deux encoches qui permettent de fixer le boîtier sur une des deux plaques de fixation, une trappe et un logement pour 4 piles AAA de 1,5 volts… Si je compte bien ça doit donc être alimenté en 6v quand les piles sont neuves…

Allez hop ! Quatre piles dans les emplacements prévus, un coup de multimètre (pas sûr que mes piles étaient neuves 😀 )

Bon… Ça devrait le faire !

Mais… Dans le trou destiné à recevoir le clip de verrouillage de la plaque de fermeture du compartiment des piles, n’est-ce pas la carte électronique de la veilleuse que j’aperçois ?

Visite de la carte électronique

Le démontage du boîtier (4 vis cruciformes) ne prend que quelques secondes.En dehors des 2 fils qui relient la carte aux piles, rien de spécial.

La carte est fixée au boîtier par une petite vis (à côté des fils + et – BAT. A l’autre extrémité il y a un pion de maintien.

Le circuit intégré utilisé ne porte aucune mention permettant une identification… On va faire avec 🙂

Si on regarde comment sont connectées les LED, on voit que le fil noir est connecté à RL1 (22Ω) qui limite le courant… ça veut dire que le + est le commun.

C’est le transistor Q2 qui alimente les LED à travers RL1.

Quand le circuit est déclenché par le détecteur infrarouge, on obtient ce résultat : Les LED s’allument pendant 30 secondes environ.

Le circuit de commande

Le circuit de “commande” comporte un interrupteur à glissière à 3 positions :

  • AUTO Le déclenchement est provoqué par le capteur PIR
  • OFF La lampe ne fonctionne pas
  • ON L’allumage des LED est permanent

Sous l’interrupteur à glissière on voit la lentille du détecteur infrarouge.

On trouve aussi côté interrupteur et PIR une cellule photoélectrique LDR (résistance variable à la lumière) qui mesure la lumière ambiante au travers du boîtier translucide et ne fait fonctionner la veilleuse qu’en dessous d’un seuil. Si cette fonctionnalité vous embête un vulgaire morceau d’adhésif d’électricien (noir) vous en débarrassera.

Ici on voit le capteur IR débarrassé de sa lentille.

Les LED

Les LED apparaissent sous le capteur PIR. Lorsqu’elles s’allument, elles éclairent la zone blanche qui se trouve en dessous.

Les LED sont des modèles CMS classiques.

Elles sont montées sur une carte de circuit imprimé (PCB) miniature et reliées à la carte principale par deux fils (le fil rouge sur le bouton rouge…). La polarité est clairement indiquée.

Pour extraire la carte il faut la basculer légèrement en arrière et elle s’enlève facilement.

Les nombreux trous reliant les deux faces aident à dissiper la chaleur produite par les LED

Le temps d’allumage mesuré lors d’un déclenchement par le PIR est de 35 secondes, il est régulier. Si vous connaissez ces hôtels dans lesquels lorsque vous allez au WC il faut agiter les bras régulièrement sous peine de se retrouver dans le noir ( 😀 ) le fonctionnement ici est identique. Tant que vous remuez (avant la fin des 35 secondes), les LED restent allumées. Si vous cessez tout mouvement à l’issue des 3à secondes fatidiques, les LED s’éteignent.

La modif que j’envisage

L’état des lieux

Le synoptique de la lampe automatique est représenté ci-dessus. Un circuit de commande détecte le niveau de luminosité dans la pièce et reçoit les infos du détecteur infrarouge (PIR). Lorsque les conditions d’allumage sont réunies, il actionne le transistor Q2 qui alimente les LED pendant 35 secondes… La résistance RL1 est de 22Ω, la tension mesurée aux bornes des LED est de 3,23 v.

La chute de tension dans la résistance est de 5,8v – 3,23v = 2,6v  environ

Le courant dans les LED est donc de I = U/R = 2,6 / 22 = 120 mA   environ

Récupérer l’information

L’alimentation de la veilleuse se fait avec le + à la masse. Pour le Raspberry Pi ou l’Arduino c’est l’inverse. La solution de sécurité est à mon avis d’employer un optocoupleur.

Dans ce composant l’information est transmise sous forme de lumière. Une LED s’allume et rend conducteur le transistor de sortie. L’isolation entre entrée et sortie est de 5Kv dans la plupart des modèles. (ici un 4N35)

On peut donc connecter la diode de l’optocoupleur en parallèle sur les diodes d’origine (en limitant le courant qui la parcourt avec une résistance).

NE PAS RELIER QUOI QUE CE SOIT D’AUTRE ENTRE LA LAMPE ET LE RASPBERRY PI

Cliquer pour agrandir

La résistance à mettre en série avec la LED du 4N35 s’évalue de la façon suivante : la feuille de caractéristiques indique 1,3v aux bornes de la LED pour 10 mA de courant. Il y a 2v aux bornes de la résistance et R = U/I   = 2 / 0,010A soit 200Ω. Une 220Ω  ou une 330Ω  comme ici feront l’affaire… Pas la peine de sodomiser les diptères 😉

Et de l’autre côté me direz-vous ? Fastoche, il n’y a besoin de rien ! Le GPIO du Raspberry Pi possède une résistance de tirage interne. Il suffit de relier la patte 5 du 4N35 à un port GPIO configuré en entrée avec résistance de tirage activée (pull-up) et le tour est joué.

Conclusion

N’ayant pas de 4N35 en stock je publie l’article tel quel. Je pense que je vais loger l’optocoupleur (monté en volant) dans la zone vide à côté de la carte électronique et sortir les 2 fils vers le GPIO…

Voyez cet article comme une approche en vue de la ré-utilisation d’un appareil existant pour le coupler avec un Raspberry Pi. Du moment qu’une LED s’allume, vous avez tout ce qu’il faut pour récupérer l’info 🙂

Et en plus avec le Code promo 2G3CMB39 vous bénéficierez de 30% de remise sur cette veilleuse…

Sources

Optocoupleur 4N35

 

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