10 x LED 5mm Blanche

La LED blanche 5 mm est la diode qui éclaire vraiment : là où une rouge se contente d’un voyant discret, sa puce produit une lumière blanche assez vive pour lire, éclairer un plan de travail ou servir de veilleuse. Ce lot en contient dix, à boîtier transparent et pattes traversantes, prêtes à planter sur une plaque d’essai ou à souder sur un circuit imprimé.

Une particularité la distingue des autres couleurs : sa tension directe est plus élevée, environ 3,2 V au lieu de 2 V pour une rouge. Cela change le calcul de la résistance de protection, et cela interdit de la faire fonctionner depuis une sortie en 3,3 V. Les deux points sont traités plus bas, chiffres à l’appui.

Ce que contient le lot

• Dix diodes identiques — même boîtier, même teinte, même génération : elles s’assemblent sans se distinguer.
• Boîtier transparent de 5 mm — lentille bombée moulée dans l’époxy, 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 Blanche, pour remplacer une diode grillée ou compléter un lot sans en racheter dix.

Caractéristiques techniques

Les valeurs de tension et de courant sont celles de cette famille de diodes transparentes ; l’intensité lumineuse exacte varie d’un lot à l’autre. Ce sont les trois premières lignes du tableau qui comptent pour un montage, puisque 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 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 change avec une diode blanche

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. Avec une diode rouge, il resterait 3 V sous 5 V ; avec une blanche, il ne reste que 1,8 V, et c’est précisément ce qui rend son montage différent.

Deux conséquences pratiques. D’abord, sous 5 V, une 220 Ω fonctionne mais n’exploite qu’à moitié la diode : elle convient à un voyant, là où une valeur de 100 à 150 Ω donne un bien meilleur éclairage. Ensuite, une diode blanche ne peut pas être pilotée directement depuis une sortie en 3,3 V : sa tension directe consomme presque toute la tension disponible, et il n’y a plus de quoi fixer un courant. Sur un microcontrôleur en 3,3 V, on alimente la diode depuis la sortie 5 V de la carte et on la commande par un transistor 2N2222.

Mini-projet : une veilleuse qui s’allume à la nuit tombée

Trois diodes blanches pilotées par la lumière ambiante : le montage s’allume progressivement au crépuscule, monte en éclat quand la pièce s’assombrit, et s’éteint au retour du jour. C’est le projet qui sert vraiment une LED blanche — éclairer un couloir ou un coin de pièce — et il ne demande aucun réglage mécanique.

Ce qu’il faut

Le câblage

Les trois sorties D9, D10 et D11 sont des sorties à modulation de largeur d’impulsion sur l’Uno : ce sont elles qui permettent de faire varier l’intensité au lieu de seulement allumer ou éteindre. Neuf milliampères par diode, soit environ 25 mA pour les trois : la carte supporte sans peine.

Le pont formé par la LDR et la 10 kΩ fait le reste. Dans la lumière, la LDR devient peu résistante et la tension sur A0 monte vers 5 V ; dans l’obscurité, sa résistance augmente fortement et la tension retombe vers 0. La mesure lue par la carte suit donc l’éclairement, et il suffit de l’inverser pour que la lumière s’allume quand la nuit vient.

Le programme

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

/*
 * Veilleuse crepusculaire a trois LED blanches
 * Carte : Arduino Uno R3
 * Montage : D9, D10, D11 - une resistance de 220 ohms - anode de la LED
 *           cathode de chaque LED vers GND
 *           LDR entre 5V et A0, resistance de 10 kohms entre A0 et GND
 * Les LED s allument d autant plus fort qu il fait sombre.
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */
const byte LEDS[3] = {9, 10, 11};   // une sortie PWM par LED
const byte PIN_LDR = A0;            // entree analogique de la LDR
const byte NB_LED = 3;
void setup() {
  for (byte i = 0; i != NB_LED; i++) {
    pinMode(LEDS[i], OUTPUT);
    analogWrite(LEDS[i], 0);        // LED eteintes au demarrage
  }
}
void loop() {
  long somme = 0;
  // Moyenne de huit mesures : une LDR seule est bruitee.
  for (byte i = 0; i != 8; i++) {
    somme += analogRead(PIN_LDR);
    delay(5);
  }
  int lue = somme / 8;                   // 0 = nuit noire, 1023 = plein jour
  int eclat = map(lue, 1023, 0, 0, 255); // on inverse : sombre = fort
  eclat = constrain(eclat, 0, 255);
  for (byte i = 0; i != NB_LED; i++) {
    analogWrite(LEDS[i], eclat);
  }
  delay(200);
}

Comment ça marche

• La boucle du setup met les trois sorties en sortie et les éteint. Le tableau LEDS évite de répéter trois fois la même ligne, et le montage s’étend à plus de diodes en changeant sa taille.
• La loop additionne huit lectures de la LDR avant de les diviser par huit. Une mesure isolée saute de plusieurs dizaines de points d’un instant à l’autre : sans cette moyenne, l’éclairage scintillerait.
• map(lue, 1023, 0, 0, 255) inverse la mesure — la borne haute de l’entrée devient la borne basse de la sortie. Plein jour, la mesure vaut 1023 et l’éclat tombe à 0 ; nuit noire, elle vaut 0 et l’éclat monte à 255.
• constrain ramène le résultat dans les bornes utiles. analogWrite n’accepte que 0 à 255, et une mesure hors plage donnerait une consigne hors des clous.
• Le delay(200) fixe le rythme : cinq mises à jour par seconde suffisent largement, l’œil ne distingue pas de retard à l’allumage.

Pour aller plus loin

• Un seuil net — pour un allumage franc plutôt que progressif, comparer lue à une valeur fixe et n’envoyer que 0 ou 255. Le seuil se trouve en regardant ce que la carte affiche dans le moniteur série, lumière allumée puis éteinte.
• Une temporisation — la 10 kΩ et un condensateur électrolytique forment une constante de temps qui empêche la veilleuse de s’allumer quand quelqu’un passe une main devant la LDR.
• Un plafond d’éclat — remplacer 255 par 120 dans l’appel à map donne une veilleuse plus douce, utile dans une chambre.
• Changer de couleur — la même mécanique s’applique aux autres teintes : 10 x LED 5mm Rouge pour un voyant qui n’éblouit pas, ou 5 x LED 5mm RGB si la couleur doit se régler.

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 8,2 mA par diode blanche montée avec sa 220 Ω, quatre diodes sur quatre sorties restent confortables, et les dix du lot peuvent s’allumer ensemble à condition de les répartir sur dix sorties — au prix de la longueur du programme.

Au-delà, c’est la broche qui devient le facteur limitant, pas la diode : il faut alors faire piloter les diodes par un transistor monté en commutation, ou par un circuit prévu pour cela, et tirer le courant depuis l’alimentation de la carte plutôt que depuis les sorties. Chaque diode garde dans tous les cas sa propre résistance.

Pour une installation fixe

Un montage qui reste en place s’alimente beaucoup mieux par une alimentation 5V 2A que par le port USB d’une carte : elle tient le courant de plusieurs diodes sans faiblir, et laisse la carte libre pour d’autres projets. Le calcul de la résistance ne change pas — une 220 Ω par diode sous 5 V — mais il faut réunir toutes les cathodes sur le fil de masse commun de l’alimentation.

Questions fréquentes

Faut-il vraiment une résistance avec une LED blanche ?

Oui, sans exception. 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. C’est la résistance qui fixe le courant, et aucune diode ne s’en passe.

Pourquoi ma diode ne s’allume pas depuis une sortie en 3,3 V ?

Parce que sa tension directe, environ 3,2 V, consomme la quasi-totalité des 3,3 V disponibles. Il ne reste presque rien à la résistance, donc presque aucun courant, et la diode reste éteinte. La solution est d’alimenter la diode depuis la sortie 5 V de la carte et de la commander par un transistor, ou d’utiliser une carte alimentée en 5 V.

Peut-on mettre deux diodes en série sous 5 V ?

Non : deux tensions directes de 3,2 V font 6,4 V, au-dessus des 5 V disponibles. Deux diodes en série demandent une alimentation d’au moins 9 V, et une résistance recalculée — une 330 Ω sous 12 V laisse passer environ 17 mA dans les deux diodes, ce qui reste dans les limites. Sous 5 V, il faut une résistance par diode, en parallèle.

Pourquoi la patte longue et la patte courte ?

La patte longue est l’anode, le côté positif ; la patte courte est la cathode, qui va à la masse. Le méplat de la collerette, du côté de la patte courte, donne le même repère quand les deux pattes ont été coupées à la même longueur.

La diode chauffe-t-elle en fonctionnement ?

Non, tant que le courant reste dans les limites : à 8,2 mA, une diode blanche dissipe environ 26 mW et reste froide. Une diode qui chauffe est le signe d’un courant trop élevé, presque toujours parce que la résistance est trop faible ou absente.

Peut-on les souder et couper les pattes ?

Oui. Les pattes se coupent à la pince et se plient à angle droit pour un montage sur circuit imprimé. Une soudure de trois secondes au maximum à 260 °C, à 3 mm du boîtier, ne présente aucun risque : au-delà, l’époxy se ramollit et la diode perd son étanchéité.

Quelle différence avec la LED 5mm multi couleur ?

La LED 5mm multi couleur change de teinte toute seule et ne se pilote pas : deux pattes, un petit circuit interne, aucune commande possible. La diode blanche de cette page donne une lumière fixe, mais son intensité se règle à volonté depuis une sortie à 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 veilleuse de cette page et bien d’autres montages. Pour les montages à plusieurs modules en même temps, une plaque d’essai de 400 points et une réserve de fils de prototypage mâle-mâle évitent de tout démonter entre deux essais.

Pour mélanger les couleurs dans un même montage, le même conditionnement existe en rouge, en bleu, en vert, en jaune et en orange, et la diode blanche se marie bien avec une diode RGB pilotée séparément si la couleur doit être choisie par le programme. Si les diodes doivent être nombreuses ou éclairer fort, un transistor monté en commutation prend le relais des sorties de la carte et une alimentation de bureau remplace le câble USB.