10 x LED 5mm Rouge

La LED rouge 5 mm est la diode la plus ancienne et la plus simple de la famille : elle s’allume avec très peu de tension, ne coûte presque rien en courant, et sert de voyant partout — témoin de mise sous tension, signal d’alarme, indicateur d’état, éclairage de maquette. Ce lot en contient dix, à boîtier rouge translucide et pattes traversantes, prêtes à planter sur une plaque d’essai ou à souder sur un circuit imprimé.

Sa particularité tient en un chiffre : sa tension directe tourne autour de 2 V, contre plus de 3 V pour une diode blanche ou bleue. Il en découle deux avantages concrets, développés plus bas. D’abord, la résistance de protection tombe dans les valeurs les plus courantes du tiroir. Ensuite, la diode s’allume même sur une sortie logique en 3,3 V — une carte récente, un module sans régulateur 5 V — sans transistor ni alimentation auxiliaire.

Ce que contient le lot

• Dix diodes identiques — même boîtier, même teinte, même génération : elles s’assemblent sans se distinguer.
• Boîtier de 5 mm — époxy teinté rouge, lentille bombée moulée, collerette à la base avec un méplat qui marque la cathode.
• Deux pattes droites — non coudées, entraxe standard de 2,54 mm, à couper à la longueur voulue.
• Livrées en vrac — sans support ni résistance : la protection en série est à prévoir à côté.

Le même modèle est proposé à l’unité, en LED 5mm Rouge, pour remplacer une diode grillée ou compléter un lot sans en racheter dix.

Caractéristiques techniques

La tension et le courant sont ceux de cette famille de diodes rouges ; la teinte exacte et l’intensité lumineuse varient d’un lot à l’autre. Les deux premières lignes du tableau sont celles qui comptent pour un montage : c’est la tension directe qui fixe le choix de la résistance.

Le sens de la diode : patte longue, patte courte

Une diode électroluminescente ne s’allume que dans un sens. Deux repères le donnent, et ils concordent toujours :

Montée à l’envers, la diode reste simplement éteinte, sans rien subir : c’est la seule erreur sans conséquence du montage. Le méplat sert de repère une fois les pattes coupées à longueur égale, quand la longueur ne dit plus rien.

La résistance : le calcul avec une diode rouge

Toute diode doit être protégée par une résistance en série, jamais branchée directement entre l’alimentation et la masse. La valeur se calcule en retirant la tension directe de la tension d’alimentation, puis en divisant ce qui reste par le courant visé — une vingtaine de milliampères au maximum. C’est ici que la rouge est la plus accommodante : sous 5 V, il reste 3 V à répartir dans la résistance, contre 1,8 V pour une bleue. Autrement dit, à résistance égale, une diode rouge laisse passer près du double du courant d’une bleue.

Les résistances 220 Ω 1/4 W couvrent tous les montages en 5 V et la plupart des sorties logiques ; pour une alimentation en 12 V, ce sont les résistances 1 kΩ qu’il faut mettre en série.

Points d’attention

• Jamais sans résistance. Branchée directement entre le 5 V et la masse, une diode absorbe tout le courant disponible, chauffe et meurt en quelques secondes — parfois en emportant la broche qui la pilote.
• Une résistance par diode. Deux diodes en parallèle derrière une résistance commune ne partagent pas le courant à parts égales : la plus sensible des deux s’allume la première et prend l’essentiel. Chacune garde la sienne.
• Ne pas confondre rouge et infrarouge. Ces diodes émettent vers 625 nm, dans le rouge visible. Une diode infrarouge montée dans le même boîtier a l’air identique à l’œil éteint et ne produit aucune lumière perceptible : elle sert à une télécommande, pas à un voyant.
• La couleur ne se règle pas. Une diode rouge émet toujours du rouge, quelle que soit la tension appliquée. C’est l’intensité qui varie, avec la modulation de largeur d’impulsion.
• Penser à la décharge d’un montage nu. Une diode rouge alimentée en 5 V est un excellent témoin de mise sous tension : elle dit tout de suite si la carte est alimentée, alors qu’une carte muette laisse toujours un doute.

Mini-projet : une respiration rouge en modulation de largeur d’impulsion

Une seule diode qui monte et descend lentement en éclat, comme une respiration, au lieu de s’allumer par tout ou rien. C’est le montage qui montre ce qu’une diode rouge sait faire de mieux : un fondu doux et confortable à l’œil, sans clignotement nerveux. Il tient sur cinq composants et n’utilise qu’un fil de liaison.

Ce qu’il faut

Le câblage

La sortie D9 est l’une des six sorties à modulation de largeur d’impulsion de l’Uno, repérées par la mention PWM sur la carte. Ce n’est pas un détail : sur une sortie ordinaire, la fonction de fondu n’aurait aucun effet et la diode resterait binaire, allumée ou éteinte.

Le programme

À copier dans l’IDE Arduino, puis à téléverser sur la carte :

/*
 * Respiration rouge : une LED qui monte et descend en eclat
 * Carte : Arduino Uno R3
 * Montage : D9 - resistance de 220 ohms - anode de la LED
 *           cathode de la LED vers la masse (GND)
 * D9 est une sortie a modulation de largeur d impulsion (PWM).
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */

const byte PIN_LED = 9;
const byte PAS = 4;            // pas de variation de l eclat, de 0 a 255
const int PAUSE = 12;          // millisecondes entre deux pas

byte eclat = 0;
int sens = 1;                  // 1 = montee, -1 = descente

void setup() {
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
}

void loop() {
  analogWrite(PIN_LED, eclat);        // eclat courant, de 0 a 255

  eclat = eclat + (sens * PAS);       // on avance d un pas

  if (eclat == 255) {                 // sommet atteint
    sens = -1;                        // on redescend
  } else if (eclat == 0) {            // fond atteint
    sens = 1;                         // on remonte
  }

  delay(PAUSE);
}

Comment ça marche

• La fonction analogWrite n’écrit pas vraiment une tension variable : elle allume et éteint la sortie des centaines de fois par seconde, et c’est le rapport entre le temps allumé et le temps éteint qui donne l’impression d’un éclat intermédiaire. Une valeur de 0 éteint la diode, 255 l’allume au maximum.
• La variable eclat progresse par pas de 4, en montée puis en descente. Il faut donc environ 64 pas pour traverser la plage, soit un peu moins d’une seconde dans chaque sens : la respiration complète dure à peu près deux secondes.
• Les deux tests de fin de course inversent la variable sens. Sans eux, la valeur dépasserait 255 ou descendrait sous zéro ; la fonction analogWrite tronquerait alors silencieusement le chiffre, et la respiration se figerait d’un côté.
• Le pas et la pause sont déclarés en tête de programme : les diviser par deux donne une respiration plus lente et plus douce, les multiplier par deux une pulsation plus rapide.
• Aucune valeur ne dépasse le courant fixé par la résistance : la modulation ne fait que répartir dans le temps ce que la résistance laisse passer. La diode reste dans ses limites, même au maximum.

Pour aller plus loin

• Trois diodes en décalage. En câblant trois diodes sur D9, D10 et D11, chacune avec sa résistance, et en décalant leur valeur de départ d’un tiers de la plage, on obtient une vague lumineuse qui parcourt la rangée. Le programme ne change que par un tableau de broches et un décalage appliqué à l’éclat de chacune.
• Témoin doux plutôt que clignotant. En gardant la montée et en supprimant la descente, la diode s’allume progressivement au démarrage de la carte et reste à son maximum : un voyant de mise sous tension bien plus agréable qu’un clignotement.
• Changer de teinte. La même mécanique fonctionne avec les autres conditionnements, 5 x LED 5mm RGB en tête, où trois sorties pilotent chaque diode et où le fondu peut faire glisser la couleur elle-même d’une teinte à l’autre.
• Plus de diodes que de sorties. Au-delà d’une poignée de diodes, ce sont des transistors montés en commutation qui prennent le relais des sorties de la carte, chaque diode gardant sa résistance.

Combien de diodes sur une seule carte

Une broche d’Arduino Uno supporte environ 40 mA, et la carte entière environ 200 mA au total. À 14 mA par diode rouge montée avec sa 220 Ω, dix diodes sur dix sorties restent dans les limites, avec un courant total proche de 140 mA — encore sous le plafond de la carte alimentée par son câble USB.

Au-delà, c’est la broche qui devient le facteur limitant, pas la diode : il faut alors faire piloter les diodes par un transistor 2N2222 monté en commutation, ou tirer le courant depuis une alimentation 5V 2A plutôt que depuis les sorties. Chaque diode garde dans tous les cas sa propre résistance.

Questions fréquentes

Pourquoi une résistance avec une LED rouge ?

Sans exception, pour fixer le courant qui traverse la diode. Une diode rouge branchée directement entre le 5 V et la masse absorbe tout ce que l’alimentation peut donner, chauffe et meurt en quelques secondes. La résistance est le seul composant qui limite ce courant ; sa valeur se calcule à partir de la tension directe, ici environ 2 V.

Une diode rouge s’allume-t-elle depuis une sortie en 3,3 V ?

Oui, et c’est son avantage sur les diodes blanche et bleue. Il reste environ 1,3 V à répartir dans la résistance, ce qui suffit à établir plusieurs milliampères : avec 100 Ω, la diode atteint 13 mA et s’allume pleinement. Une diode bleue, dont la tension directe avoisine 3,2 V, ne peut rien faire de ces 3,3 V et demande un transistor et une alimentation en 5 V.

Peut-on mettre plusieurs diodes rouges en série ?

Oui, deux diodes rouges en série demandent environ 4 V et s’alimentent sous 5 V avec une résistance recalculée : 100 Ω laissent passer environ 10 mA dans les deux. C’est un montage utile pour un voyant double, mais il faut se souvenir que les deux s’allument et s’éteignent ensemble, puisqu’elles partagent le même courant.

Pourquoi une diode rouge éclaire-t-elle moins qu’une blanche ?

Parce que c’est une diode à émission directe, sans couche de phosphore : toute l’énergie part dans la couleur rouge, dont l’œil perçoit moins bien l’éclat que le blanc ou le bleu. C’est justement ce qui en fait le voyant le plus confortable : allumée en permanence, elle se remarque sans éblouir ni fatiguer.

Peut-on couper et souder les pattes ?

Oui. Coupées à longueur égale, les deux pattes restent identifiables par le méplat de la collerette. À la soudure, il faut rester à 3 mm du boîtier et ne pas dépasser 260 °C pendant 3 secondes : au-delà, l’époxy se ramollit et la diode perd son étanchéité.

Comment obtenir un rouge plus profond ?

La teinte est fixée par le composant, pas par le montage : une diode rouge émet toujours autour de 625 nm. Un rouge plus profond, plus orangé, vient d’un autre lot et n’est pas réglable depuis le programme. Seule l’intensité varie, avec la modulation de largeur d’impulsion.

À combiner avec

Si vous partez de zéro, le KIT Starter contient déjà la carte Uno R3, la plaque d’essai, les fils et un jeu de résistances : en y ajoutant ce lot, vous avez de quoi monter la respiration de cette page et bien d’autres montages. Pour un feu de signalisation miniature, les mêmes diodes existent en 10 x LED 5mm Jaune : deux teintes sur une même plaque rendent la lecture d’un état bien plus claire qu’une seule.

Pour un montage qui reste en service, une alimentation de bureau remplace le câble USB et tient le courant des dix diodes sans faiblir. Et si le nombre de diodes doit encore augmenter, ce sont les transistors montés en commutation qui prennent le relais des sorties de la carte : chaque diode garde alors sa résistance, et la commande se fait sur la base du transistor plutôt que sur la diode elle-même.