Câble alimentation 9v sans jack

Ce câble relie une pile 9 V à un montage qui n’a pas de prise d’alimentation. D’un côté, un clip qui se clipse sur les deux bornes de la pile ; de l’autre, deux fils — un rouge et un noir — terminés à nu, prêts à être serrés dans un bornier à vis, piqués dans une plaque d’essai ou soudés sur une carte.

C’est la version à fils nus du câble à prise cylindrique : la même pince, la même longueur de fil, mais sans le jack moulé au bout. On la choisit quand la prise cylindrique ne sert à rien — carte sans prise jack, module alimenté par un bornier, montage volant sur plaque d’essai — ou quand on veut choisir soi-même où aboutit chaque fil.

Deux fils dénudés se raccordent partout, mais ils ne se raccordent pas n’importe où : sur une carte, le fil rouge va sur la broche d’entrée non régulée, jamais sur la sortie 5 V. Le détail est plus bas, et il vaut la lecture.

Caractéristiques techniques

Ce que change l’absence de jack

Le jack est pratique, mais il impose deux choses : que le montage possède une prise femelle du bon diamètre, et que le contact central tombe du bon côté. Les fils nus n’imposent rien : ils se vissent dans un bornier, s’enfoncent dans les trous d’une plaque d’essai, ou se soudent sur une pastille.

• Les cartes Nano et Pro Mini n’ont pas de prise jack. Elles se nourrissent par une broche d’entrée non régulée, et c’est exactement ce qu’un fil dénudé vient chercher.
• Le fil passe là où le jack ne passe pas. Dans un boîtier étroit, un câble à prise cylindrique ajoute une épaisseur et un rayon de courbure ; deux fils souples se rangent.
• Le raccordement reste démontable. Dans un bornier à vis, le fil se retire au tournevis, sans dessouder ni tirer sur une prise.
• La polarité devient une affaire d’attention. Clipsé sur la pile, le câble ne peut pas être inversé ; visser les fils à l’envers sur une carte d’essai, si. La couleur est un repère, pas un verrou.
• Le fil dénudé n’aime pas les efforts. Un brin qui traîne finit par casser à la pliure, et un brin coupé ne se voit pas. Pour un montage qui bouge, un peu d’étain sur l’extrémité, ou un passage par un bornier, vaut mieux que le fil nu pincé dans une plaque.

Où brancher les deux fils, selon la carte

La règle tient en une phrase : les 9 V de la pile entrent par l’entrée non régulée de la carte, le régulateur de la carte fait le reste. Le nom de cette broche change d’une carte à l’autre.

Une erreur à ne pas commettre : brancher les 9 V de la pile sur la broche 5V de la carte. Cette broche est une sortie du régulateur ; y injecter la tension de la pile envoie 9 V directement au microcontrôleur et à tous les composants branchés dessus. La panne est immédiate et définitive.

Mini-projet : une veilleuse autonome

Le montage tient sur une carte Nano alimentée par la pile, sans ordinateur au bout du câble USB. Une photo-résistance LDR mesure la lumière ambiante et la LED blanche s’allume dès que la pièce s’assombrit. La carte lit aussi la valeur mesurée sur le moniteur série : on règle donc le seuil du montage sur des chiffres, pas au hasard.

Ce qu’il faut

Le câblage

Le fil rouge passe par le bornier, puis rejoint la broche VIN de la carte ; le fil noir passe par l’autre vis du bornier et rejoint GND. Avant de clipser la pile, contrôlez au multimètre que le fil rouge est bien le pôle positif.

La photo-résistance et la résistance forment un diviseur de tension : quand la pièce s’assombrit, la photo-résistance conduit moins, et la tension lue sur A0 descend. C’est ce chiffre qui descend que le programme surveille.

Le programme

À téléverser par le câble USB, puis à débrancher : la pile prend le relais. La valeur de lumière s’affiche en continu sur le moniteur série à 9 600 bauds.

/*
 * Veilleuse autonome sur pile 9 V - cable a fils denudes
 * Carte : Arduino Nano (pas de prise jack, entree VIN)
 * Montage : fil rouge du cable sur VIN par un bornier a vis, fil noir sur GND,
 *           photo-resistance entre 5V et A0, resistance de 10k entre A0 et GND,
 *           LED blanche sur D3 avec sa resistance de 220 ohms
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */

const byte PIN_LED = 3;
const byte PIN_LDR = A0;
const int SEUIL = 400;            // a ajuster en lisant la valeur au moniteur serie
const unsigned int PERIODE = 250; // une mesure toutes les 250 millisecondes

int lireLumiere() {
  long somme = 0;
  for (byte i = 0; i != 8; i++) {  // moyenne de 8 lectures, pour ignorer le bruit
    somme += analogRead(PIN_LDR);
    delay(2);
  }
  return somme / 8;
}

void setup() {
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  int mesure = lireLumiere();

  // max(SEUIL, mesure) reste egal a SEUIL tant que la mesure est au plus
  // egale au seuil : la comparaison tient donc dans cette seule egalite.
  bool sombre = (max(SEUIL, mesure) == SEUIL);

  digitalWrite(PIN_LED, sombre ? HIGH : LOW);

  Serial.print("Lumiere mesuree : ");
  Serial.println(mesure);
  delay(PERIODE);
}

Comment ça marche

• Le seuil se règle sur des chiffres, pas au feeling. Ouvrez le moniteur série dans la pièce éclairée : la valeur tourne autour de 600 ou 700 sur un montage typique. Cachez la photo-résistance avec la main : elle tombe vers 100. Placez le SEUIL entre les deux, à mi-chemin, et la veilleuse s’allume au bon moment de la soirée.
• La moyenne de huit lectures évite le clignotement nerveux. Une mesure unique sur une entrée analogique saute de quelques unités d’un instant à l’autre ; la LED suivrait ce bruit et scintillerait sans raison. Huit lectures étalées sur une quinzaine de millisecondes suffisent à lisser.
• La LED consomme peu, la pile dure longtemps. Une LED blanche sous 220 Ω tire quelques milliampères, et la carte Nano quelques dizaines de plus : c’est le régime que ce câble et une pile 9 V supportent bien pour une veilleuse.
• Le montage supporte le redémarrage sans surveillance. Aucun état n’est conservé, la carte relit la lumière à chaque tour de boucle : couper la pile et la remettre ne change rien au comportement.
• Pour mesurer vraiment l’autonomie, débranchez l’USB. Branché, le port USB alimente la carte et la pile ne se décharge presque pas. Le câble USB ne sert qu’à téléverser et à lire les valeurs pendant la mise au point.

Variante : rendre le montage transportable

Trois ajouts rendent la veilleuse utilisable en dehors d’un atelier, et chacun corrige un défaut bien précis.

• Un interrupteur sur le fil rouge. Un interrupteur 2 positions monté en série sur le fil positif évite de déclipser la pile à chaque fois — et une pince de pile déclipsée trop souvent finit par se desserrer.
• Un support de piles au lieu d’une pile unique. Le support de piles 6xAA 9V donne la même tension avec une réserve d’énergie bien plus grande, et se recharge en remplaçant six piles au lieu d’une.
• Un accumulateur rechargeable plutôt qu’une pile jetable. Le support 2 batteries 18650 alimente la carte par un fil dénudé, avec de quoi tenir des semaines — en revanche, sa tension n’est pas celle d’une pile 9 V : la broche VIN ne la reçoit pas telle quelle, il faut passer par la broche 5 V, ou par un convertisseur DC-DC ajustable LM2596 réglé sur la bonne tension au multimètre.

Questions fréquentes

Les fils sont-ils étamés ou nus ?

Ils sont dénudés : le cuivre est apparent, sans étamage ni cosse. Cela veut dire qu’ils se vissent très bien dans un bornier et qu’ils s’enfoncent bien dans une plaque d’essai, mais qu’un brin libre peut casser à la longue si le fil travaille. Pour un montage fixe, étamez le bout, ou passez par un bornier à vis.

Puis-je l’utiliser sur une carte Uno ou Mega, qui ont pourtant une prise jack ?

Oui, en visant la broche VIN et une broche GND. C’est même utile quand le montage est enfermé dans un boîtier : deux fils souples passent là où un câble à prise cylindrique, plus rigide, ne se plie pas. La version à prise cylindrique du câble reste plus rapide à brancher et à débrancher.

La pile chauffe-t-elle, ou la carte ?

Le régulateur de la carte devient tiède : il dissipe la différence entre les 9 V de la pile et les 5 V dont la carte a besoin. C’est normal. Très chaud au point de ne plus pouvoir le toucher, c’est qu’autre chose consomme trop sur les broches — une bande LED, un moteur, un servomoteur. Ces consommateurs demandent une alimentation dédiée, pas une pile 9 V.

Combien de temps une pile 9 V tient-elle ?

Quelques heures sur un montage qui travaille en permanence, moins si l’on y ajoute un afficheur ou un module radio. Une pile alcaline ordinaire ne contient qu’une réserve modeste, et le régulateur de la carte en gaspille une partie en chaleur. Pour un montage destiné à rester en marche, préférez un support de plusieurs piles AA, et gardez la pile 9 V pour les mises au point et les démonstrations.

Puis-je alimenter un module électronique avec, sans carte Arduino ?

Oui, partout où le module attend une alimentation continue entre 5 et 12 V sur deux bornes repérées VCC et GND : un petit amplificateur, un module relais, une platine d’essai. Vérifiez la tension attendue avant de clipser la pile — un module prévu pour 5 V ne survit pas aux 9 V d’une pile fraîche.

Faut-il une carte Arduino pour s’en servir ?

Non. Le câble ne fait que conduire : il peut alimenter n’importe quoi qui accepte cette tension sur deux fils. La carte Nano du mini-projet est là pour lire la lumière et commander la LED, pas parce que le câble l’exige.

À combiner avec

Pour la version à prise cylindrique, c’est le câble alimentation 9V à jack qu’il faut, plus rapide à brancher sur une carte Uno ou Mega. Une pile 9V et un bornier à vis 2 broches complètent ce câble, et une carte Nano ou une Pro Mini sont les cibles naturelles de ses fils nus — ce sont elles qui n’ont pas de prise jack. Pour gagner de l’autonomie, le support de piles 6xAA 9V ou le support 2 batteries 18650 remplacent la pile unique, et le convertisseur DC-DC LM2596 évite de chauffer pour rien quand le montage doit durer.