Sélecteur de couleur avec une led RVB et Arduino

Objectif : Réaliser une carte électronique pour changer la couleur d'une led RVB et changer le signal de sortie en fonction de la couleur choisie.

Difficulté : 3/5

Temps d'exécution : 30 min

Matériel nécessaire :

• Une veroboard
• 3 résistances de 220 Ohms, 1 résistance de 10KOhms
• Un interrupteur miniature
• Une led RGB
• Une bobine d'étain
• Connecteur mâle droit en barrette, 12 pôles
• Une carte arduino uno clone ou une arduino nano clone
• Une station de soudage

Faire un sélecteur de couleur peut s'avérer utile pour certaines applications. Un exemple : lors d'un événement comme la coupe de France de robotique, deux adversaires s'affrontent sur une table de jeu. Les deux camps ont chacun une couleur propre et peuvent avoir à ramasser des objets de la couleur correspondante à leur camp. Un sélecteur de couleur peut dans ce cas là donner l'information à d'autres composants du robot (caméra de reconnaissance de couleur,...) de quel couleur est l'objet à prendre, sachant quel change d'un match à l'autre !

Table de jeu de la coupe de France 2017 : cette année la couleur des équipes est soit bleu soit jaune.

Création du schéma du sélecteur et routage des composants :

Le sélecteur que je vous propose est entièrement analogique, il n'y a pas de contrôle de la led RGB par un microcontrôleur comme dans le tutoriel sur le pilotage de leds à distance.

Tout d'abord, après avoir fait la liste des composants dont nous avons besoin (résistances, leds,...) il faut mettre en place le schéma de principe du sélecteur. Voici celui que je propose :

Le principe de ce schéma est le suivant : l'utilisateur doit mettre des jumpers entre les connecteurs J11 et J12 et entre les connecteurs J13 et J14 pour pouvoir activer la couleur correspondante de la led rgb. Ces connecteurs ne sont pas reliés entre eux, seuls les jumpers peuvent faire passer le courant. Ainsi, il peut y avoir deux couleurs émises par la led en fonction des états de l'interrupteur, sans changer la position des jumpers.

Le connecteur J10 est un connecteur de type "servo moteur" c'est à dire que la tension d'alimentation est au milieu, le signal et la masse de chaque cotés. ça limite les erreurs !

Attention : Le schéma ci-dessus fonctionne pour une led rgb à anode commune. Si votre led est à cathode commune, reliez la broche commune à la masse, la broche centrale de l'interrupteur à VCC et placez la résistance de 10KOhms entre le signal et la masse !

Maintenant le routage :

(lien de téléchargement du sélecteur de couleur)

Voici la fonction des broches des connecteurs :

• Connecteur de puissance (en haut à gauche) : masse, VCC, signal (de gauche à droite)
• Connecteur J11 (en bas à gauche) : contrôle rouge, contrôle vert, contrôle bleu (de gauche à droite)
• Connecteur J14 (en bas à droite) : contrôle rouge, contrôle vert, contrôle bleu (de gauche à droite)

Pour limiter l'encombrement du circuit, les soudures peuvent être faites sur une veroboard de 12x12 trous.

Il est important de mettre une résistance d'au moins 220 Ohms avant chaque broches de la led rgb (sous la broche commune) pour limiter le courant et ne pas détruire sa led !

Soudage des composants du sélecteur de couleur :

Tout comme dans le tutoriel sur la ceinture d'ultrasons, on passe à l'étape de soudage des composants !

J'utilise une troisième main mécanique pour m'aider à tenir la plaque et les composants en même temps que je soude.

Après avoir découper une veroboard à la taille qui me convient, je commence par souder les connecteurs comme indiquer sur le schéma plus haut (attention au sens de la plaque !). Je soude les connecteurs du coté cuivré de la carte, c'est moins facile mais de l'autre côté il n'y aura uniquement la led et l'interrupteur.

Ensuite, je soude les autres composants à commencer par les résistances que je place du coté non cuivré de la veroboard.

Il vous faudra certainement raccourcir les pattes des résistances mais ne jetez pas le surplus à la poubelle il vous sera utile dans la suite !

Plus que la led et l'interrupteur à souder :

Création des pistes du sélecteur de couleur :

Le schéma du routage a été donné plus haut, il n'y a plus qu'à le suivre !

Lorsque le distance entre deux points à relier par une piste ne dépasse pas 3-4 pastilles vous pouvez mettre directement de l'étain. Sinon je vous conseille d'utiliser les pattes des résistances et de la led que vous avez coupées avant pour les réutiliser sous forme de pistes.

Alimentation et test du sélecteur de couleur :

Et voilà ! Nous sommes déjà à la dernière étape : le test !

Pour alimenter la veroboard, il suffit d'une carte arduino et de relier ses entrées/sorties au connecteur de puissance comme expliqué en première partie.

Le signal peut être branché sur entrée numérique de la carte arduino. Le signal va varier d'un état haut (5V) à un état bas (0V) en fonction de l'état de l'intérrupteur et donc de la couleur choisie ! Ainsi, on peut facilement faire un programme qui change de comportement selon la couleur sélectionnée !

Pour finir, une vidéo du résultat !

Après test, toutes les couleurs ne peuvent pas être obtenue en même temps seulement en changeant l'état de l'interrupteur. Je vous fait une liste des couleurs que l'on peut avoir en même temps :

• bleu/vert
• bleu/rouge
• rouge/vert
• vert/magenta
• bleu/jaune
• rouge/cyan
• noir (led éteinte)/blanc

C'est terminé pour ce tutoriel ! Si vous avez prévu de participer à la coupe de France de robotique, le tutoriel sur la ceinture de capteurs ultrasons peut vous intéresser !