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Arduino UNO R4

Arduino UNO R4 - Bande LED

Découvrez comment programmer l'Arduino Uno R4 pour contrôler des bandes LED 12 V dans ce tutoriel accessible aux débutants. Des bandes LED à couleur unique aux bandes LED RGB, apprenez à utiliser des relais pour des projets d'éclairage dynamiques. Voici ce que vous apprendrez :

Un relais ne peut allumer la bande qu'à fond ou l'éteindre complètement. Un module MOSFET la commute aussi, sans aucun clic, et il peut rendre la lumière plus vive ou plus faible.

Commencez votre voyage dans la programmation Arduino et les projets de ruban LED dès aujourd'hui !

Préparation du matériel

1×Arduino UNO R4 WiFi or Arduino UNO R4 Minima
1×Alternativement: DIYables STEM V4 IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi
1×Alternativement: DIYables STEM V4B IoT, Compatible with Arduino Uno R4 WiFi
1×Câble USB Type-A vers Type-C (pour PC USB-A)
1×Câble USB Type-C vers Type-C (pour PC USB-C)
1×Relais
1×Alternativement: MOSFET Module (AOD4184, LR7843 or FR120N)
1×12V 1-color Bande LED
1×12V RGB Bande LED
1×Adaptateur secteur 12V
1×Connecteur d'alimentation DC
1×Fils de connexion
1×Recommandé: Shield à bornier à vis pour Arduino Uno R4
1×Recommandé: Sensors/Servo Expansion Shield for Arduino UNO R4
1×Recommandé: Shield plaque d'essai pour Arduino Uno R4
1×Recommandé: Boîtier pour Arduino Uno R4
1×Recommandé: Répartiteur d'alimentation pour Arduino Uno R4
1×Recommandé: Kit plaque de base prototypage et plaque d'essai pour Arduino Uno

Ou vous pouvez acheter les kits suivants:

1×Kit de Démarrage DIYables STEM V4 IoT (Arduino inclus)
1×Kit de Démarrage DIYables STEM V4B IoT (Arduino inclus)
1×Kit de Capteurs DIYables (18 capteurs/écrans)
Divulgation : Certains des liens fournis dans cette section sont des liens affiliés Amazon. Nous pouvons recevoir une commission pour tout achat effectué via ces liens, sans coût supplémentaire pour vous. Nous vous remercions de votre soutien.
Arduino Uno R4 WiFi Compatible Boards

À propos de la bande LED

Une bande LED, également appelée ruban LED ou ruban lumineux, est une bande flexible composée de LED qui émettent de la lumière. Ces bandes sont flexibles et sont souvent utilisées pour des éclairages décoratifs dans de nombreux endroits. Les bandes LED sont disponibles en différentes couleurs et sont principalement utilisées pour créer une lueur douce, mettre en valeur des zones spécifiques ou ajouter des effets lumineux décoratifs.

Les bandes LED sont disponibles en deux variantes principales :

  • Bandes LED adressables: Dans ce type, vous pouvez contrôler la couleur et la luminosité de chaque LED séparément. Chaque LED possède sa propre adresse unique qui permet ce contrôle individuel.
  • Bandes LED non adressables: Avec ces bandes, vous pouvez aussi changer la couleur et la luminosité, mais le changement affecte toutes les LED sur la bande en même temps.

Ce guide concerne les rubans LED non adressables. Pour les rubans LED adressables, consultez les autres guides fournis.

Pour faire varier l'intensité d'une bande non adressable, vous pouvez utiliser un module MOSFET. Son brochage et son fonctionnement sont expliqués dans le tutoriel Arduino UNO R4 - Module MOSFET.

Relais ou module MOSFET pour une bande LED

Relais Module MOSFET
Contrôle de la lumière allumé ou éteint allumé, éteint, et luminosité (variation PWM)
Bruit de clic oui non, silencieux
Temps de réaction quelques millisecondes très court
Durée de vie les contacts s'usent à chaque commutation longue, aucune pièce mobile
Type de courant CA ou CC CC uniquement
Tension de la bande selon ce que le relais permet 6V ou plus (les bandes 12V et 24V conviennent)
Isolation oui, bobine et contacts oui, optocoupleur PC817
Idéal pour les lumières CA, un simple allumé/éteint les bandes CC qui ont besoin de variation d'intensité ou d'effets rapides

Pour une bande 12V, le module MOSFET est le meilleur choix, car vous pouvez régler la luminosité. Une bande RVB a trois broches de couleur (R, G, B), donc elle a besoin de trois modules MOSFET, un pour chaque couleur, de la même façon qu'elle a besoin de trois relais.

Schéma de brochage de la bande LED non adressable

Il existe deux principaux types de bandes LED non adressables.

  • Ruban LED non adressable à une seule couleur : Se présente en une couleur définie par le fabricant.
  • Ruban LED RGB non adressable : Peut afficher de nombreuses couleurs.

Un ruban LED non adressable à une seule couleur a généralement deux broches :

  • Broche 12V/24V : Connectez-la à la broche positive d'une alimentation en courant continu de 12V ou 24V.
  • Broche GND : Connectez-la à la broche négative d'une alimentation en courant continu de 12V ou 24H.

Un ruban LED RVB non adressable comporte généralement quatre broches:

  • Broche 12 V/24 V : Connectez-la à la broche positive d'une alimentation CC de 12 V ou 24 V.
  • Broche R : Utilisez cette broche pour le contrôle de la couleur rouge. Connectez-la à la broche négative de l'alimentation pour activer la couleur rouge.
  • Broche G : Utilisez cette broche pour le contrôle de la couleur verte. Connectez-la à la broche négative de l'alimentation pour activer la couleur verte.
  • B come : Utilisez cette broche pour le contrôle de la couleur bleue. Connectez-la à la broche négative de l'alimentation pour activer la couleur bleue.
Arduino UNO R4 ruban LED non adressable - brochage

Nous allons apprendre comment contrôler les deux types en utilisant l'Arduino UNO R4, un à la fois.

Comment contrôler un ruban LED monocouleur non adressable.

Lorsque vous connectez un ruban LED 12 V à une alimentation de 12 V, il s'allume. Pour contrôler ce ruban LED 12 V à l'aide d'un Arduino UNO R4, vous devez utiliser un relais. L'Arduino UNO R4 contrôle le ruban LED 12 V via le relais. Si vous n'êtes pas familier avec les relais, tels que leurs brochages, leurs fonctions ou leur programmation, vous pouvez en savoir plus en consultant le tutoriel Arduino UNO R4 - Relais sur Arduino UNO R4 - Relais..

Schéma de câblage.

Schéma de câblage entre Arduino UNO R4 et un ruban LED non adressable à une couleur unique.

Schéma de câblage Arduino UNO R4 pour bande LED 12 V

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Si vous comptez garder ce circuit, pensez aux borniers à vis. Ajoutez simplement un Proto Screw Terminal Block Shield ou un Screw Shield V2 à la carte Arduino UNO R4. Chaque fil va au bornier à vis de la même broche, comme sur l'image ci-dessous.

Schéma de câblage Arduino UNO R4 pour bande LED 12 V (Screw Shield V2)

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Schéma de câblage entre Arduino UNO R4 et bande LED RVB non adressable.

Schéma de câblage Arduino UNO R4 pour bande LED 12 V

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Code Arduino UNO R4

Code Arduino UNO R4 pour contrôler une bande LED monocouleur non adressable.

Ce code allumera en continu la bande LED pendant 5 secondes, puis l'éteindra pendant 5 secondes.

/* * Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino UNO R4 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-strip */ #define LED_STRIP_PIN 3 // The Arduino Uno R4 pin controls to the LED strip via relay void setup() { Serial.begin(9600); // initialize Arduino pins as digital output pins pinMode(LED_STRIP_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { Serial.println("The LED strip is turned on"); digitalWrite(LED_STRIP_PIN, HIGH); delay(5000); Serial.println("The LED strip is turned off"); digitalWrite(LED_STRIP_PIN, LOW); delay(5000); }

Code Arduino UNO R4 pour contrôler un ruban LED RGB non adressable.

Le code ci-dessous change à plusieurs reprises les couleurs de la bande LED RVB (rouge, vert, bleu, jaune, magenta, cyan et blanc).

/* * Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino UNO R4 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-strip */ #define BLUE_PIN 5 // The Arduino Uno R4 pin connects to the blue pin of LED strip via relay 1 #define RED_PIN 6 // The Arduino Uno R4 pin connects to the red pin of LED strip via relay 2 #define GREEN_PIN 7 // The Arduino Uno R4 pin connects to the green pin of LED strip via relay 3 void setup() { Serial.begin(9600); // initialize Arduino pins as digital output pins pinMode(BLUE_PIN, OUTPUT); pinMode(RED_PIN, OUTPUT); pinMode(GREEN_PIN, OUTPUT); } // the loop function runs over and over again forever void loop() { Serial.println("The LED strip is turned red"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned green"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned blue"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned yellow"); digitalWrite(BLUE_PIN, LOW); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned magenta"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, LOW); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned cyan"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, LOW); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); Serial.println("The LED strip is turned white"); digitalWrite(BLUE_PIN, HIGH); digitalWrite(RED_PIN, HIGH); digitalWrite(GREEN_PIN, HIGH); delay(2000); }

Étapes rapides

Suivez ces instructions étape par étape :

  • Si c'est la première fois que vous utilisez l'Arduino Uno R4 WiFi/Minima, reportez-vous au tutoriel sur Arduino UNO R4 - Installation du logiciel..
  • Connectez la bande LED à l'Arduino UNO R4 selon le schéma fourni.
  • Connectez la carte Arduino UNO R4 à votre ordinateur à l’aide d’un câble USB.
  • Lancez l’IDE Arduino sur votre ordinateur.
  • Sélectionnez la carte Arduino UNO R4 appropriée (par exemple Arduino Uno R4 WiFi) et le port COM.
  • Copiez le code ci-dessus et collez-le dans l’IDE Arduino.
  • Cliquez sur le bouton Importer dans l’IDE Arduino pour transférer le code vers votre Arduino UNO R4.
  • Observez l'état de la bande LED.

Explication du code

L'explication se trouve dans les commentaires du code Arduino ci-dessus.

Pour ajuster la luminosité et les couleurs d'une bande LED non adressable, nous devons utiliser un pilote comme le pilote L298N au lieu d'un relais.

Code Arduino UNO R4 - Variation de la bande LED avec un module MOSFET

Ici, un module MOSFET remplace le relais pour la bande LED monocouleur. L'Arduino UNO R4 envoie un signal PWM, et la bande devient plus vive ou plus faible.

Schéma de câblage entre l'Arduino UNO R4, le module MOSFET et la bande LED monocouleur.

Schéma de câblage de la bande LED et du module MOSFET avec l'Arduino UNO R4

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Pour un projet durable, les borniers à vis tiennent mieux les fils que les fils de connexion. La carte Arduino UNO R4 fonctionne avec le Proto Screw Terminal Block Shield comme avec le Screw Shield V2. Les deux transforment les broches en borniers à vis. Voici le montage avec le Screw Shield V2 :

Schéma de câblage de la bande LED et du module MOSFET avec l'Arduino UNO R4 (Screw Shield V2)

Cette image a été créée avec Fritzing. Cliquez pour agrandir l'image.

Voir Comment alimenter l'Arduino UNO R4..

  • Broche 9 de l'Arduino UNO R4 → broche PWM du module
  • GND de l'Arduino UNO R4 → broche GND du module
  • Adaptateur 12V + → borne +
  • Broche 12V de la bande LED → borne + (partagée avec le + de l'adaptateur)
  • Broche GND de la bande LED → borne LOAD
  • Adaptateur 12V − → borne −

Une bande LED n'a pas de bobine, donc vous n'avez pas besoin de diode de roue libre (flyback).

Code Arduino UNO R4 pour varier l'intensité de la bande LED monocouleur.

/* * Ce code Arduino UNO R4 a été développé par newbiely.fr * Ce code Arduino UNO R4 est mis à disposition du public sans aucune restriction. * Pour des instructions complètes et des schémas de câblage, veuillez visiter: * https://newbiely.fr/tutorials/arduino-uno-r4/arduino-uno-r4-led-strip */ const int MOSFET_PIN = 9; // Arduino UNO R4 pin connected to the PWM pin of the MOSFET module void setup() { Serial.begin(9600); pinMode(MOSFET_PIN, OUTPUT); analogWrite(MOSFET_PIN, 0); // start with the load OFF } void setLoad(int percent) { int duty = map(percent, 0, 100, 0, 255); // convert 0-100% to 0-255 analogWrite(MOSFET_PIN, duty); Serial.print("Load power: "); Serial.print(percent); Serial.println("%"); } void loop() { // turn the load fully ON, then fully OFF Serial.println("Load: ON"); setLoad(100); delay(2000); Serial.println("Load: OFF"); setLoad(0); delay(2000); // increase the power step by step (PWM) for (int percent = 10; percent <= 100; percent += 10) { setLoad(percent); delay(500); } // decrease the power step by step (PWM) for (int percent = 90; percent >= 0; percent -= 10) { setLoad(percent); delay(500); } delay(1000); }

La bande brille à pleine luminosité pendant 2 secondes, puis reste éteinte pendant 2 secondes. Ensuite, elle monte progressivement de 10% à 100% puis redescend à 0%, et la boucle recommence.

Étapes rapides

  • Configurez l'IDE Arduino comme décrit dans les Étapes rapides du relais ci-dessus.
  • Câblez la bande LED et le module MOSFET comme dans le schéma, avec l'adaptateur 12V débranché.
  • Téléversez le code sur l'Arduino UNO R4.
  • Branchez l'adaptateur 12V.
  • Ouvrez le Moniteur Série et choisissez 9600 bauds.
  • Regardez la bande devenir plus vive, puis plus faible, pas à pas.
∞
Newbiely | Arduino IDE 2.3.8
──
☐
✕
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Edit
Sketch
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Arduino Uno R4 WiFi
Newbiely.ino
···
8 Serial.println("Hello World!");
Output
Serial Monitor
Message (Enter to send message to 'Arduino Uno R4 WiFi' on 'COM15')
New Line
9600 baud
Load: ON Load power: 100% Load: OFF Load power: 0% Load power: 10% Load power: 20% Load power: 30% Load power: 40% Load power: 50% Load power: 60% Load power: 70% Load power: 80% Load power: 90% Load power: 100% Load power: 90% Load power: 80% Load power: 70% Load power: 60% Load power: 50% Load power: 40% Load power: 30% Load power: 20% Load power: 10% Load power: 0%
Ln 11, Col 1
Arduino Uno R4 WiFi on COM15
2

Remarque : le module MOSFET ne fonctionne qu'avec du courant CC, et l'alimentation de la bande doit être d'environ 6V ou plus. Une bande 5V ne fonctionnera pas bien avec lui, et les lumières CA ont besoin du relais.

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