LED 5mm Bleu

La LED bleue de 5 mm est le voyant qui se voit le mieux : sa lumière franche et froide se lit de loin, même en plein jour, et elle supporte de rester allumée des heures sans faiblir. Cette fiche correspond à une diode à l’unité, à boîtier bleu translucide et pattes traversantes — le format exact de celles des kits, à commander seule quand il n’en manque qu’une.

Deux usages reviennent sans cesse : le témoin d’état — allumée, elle dit que la carte est alimentée, ou qu’un capteur est actif — et la réparation d’un montage où la diode a grillé. Dans les deux cas, la même précaution commande tout le montage : une diode bleue a une tension directe élevée, de l’ordre de 3,2 V, qui laisse beaucoup moins de marge que la rouge ou la verte sous 5 V. Le calcul de la résistance de protection en découle, et il est détaillé plus bas.

Ce que vous recevez

• Une diode bleue 5 mm — boîtier translucide teinté, lentille bombée moulée d’une seule pièce dans l’époxy.
• Deux pattes droites — non coudées, entraxe standard de 2,54 mm, d’une longueur suffisante pour une plaque d’essai comme pour une soudure.
• Rien d’autre dans le sachet — ni résistance, ni support, ni douille : la protection en série et le support éventuel sont à prévoir à côté.

Si le montage en consomme plusieurs, le même modèle existe par dix : 10 x LED 5mm Bleu. À l’unité, la diode convient au remplacement ponctuel ou au montage qui n’en demande qu’une.

Caractéristiques techniques

Les valeurs de tension et de courant sont celles de cette famille de diodes ; la teinte exacte et l’intensité lumineuse varient d’un lot à l’autre. Pour un montage, c’est la tension directe qui compte : c’est elle qui fixe la résistance à mettre en série.

Le sens de la diode : deux repères qui concordent

Une diode électroluminescente ne s’allume que dans un sens, et le boîtier porte toujours deux repères qui disent la même chose :

Montée à l’envers, la diode reste éteinte sans rien subir : c’est la seule erreur sans conséquence du montage. Le méplat prend le relais dès que les deux pattes ont été coupées à la même longueur et que la longueur ne dit plus rien.

La résistance de protection, le calcul pour une diode bleue

Aucune diode ne se branche directement entre l’alimentation et la masse : c’est la résistance en série qui fixe le courant qui la traverse. 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 bleue sous 5 V, il ne reste que 1,8 V pour la résistance — d’où des valeurs plus faibles que pour une rouge. Les résistances 220 Ω 1/4 W couvrent la majorité des cas.

Sur une alimentation de 12 V, la résistance 1 kΩ 1/4 W est la valeur qui convient. Sur une carte alimentée en 3,3 V, une diode bleue ne peut pas être pilotée directement depuis une sortie logique : sa tension directe consomme presque toute la tension disponible. Il faut l’alimenter depuis la sortie 5 V et la commander par un transistor, ou choisir une carte alimentée en 5 V.

Mini-projet : un voyant qui respire

Une seule diode, une résistance, et un éclat qui monte et descend lentement au lieu de clignoter — c’est le montage le plus simple qui exploite vraiment une diode à l’unité, et il montre au passage à quoi sert une sortie à modulation de largeur d’impulsion.

Ce qu’il faut

Le câblage

La sortie D9 est choisie parce qu’elle porte la mention PWM sur la carte Uno : elle seule peut moduler l’éclat. Sur une broche sans cette mention, la diode s’allumerait à pleine puissance ou pas du tout.

Le programme

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

/*
 * Voyant bleu qui respire
 * 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 PWM : seul ce type de broche module l eclat.
 *
 * Composants, brochage et fiche complete : www.marocproduits.com
 */
const byte PIN_LED = 9;
const int NIVEAU_MAX = 200;   // sur 255 : une marge sous l eclat maximal
const int PAS = 1;            // amplitude d un pas de la rampe
const int PAUSE = 8;          // millisecondes entre deux pas
void setup() {
  pinMode(PIN_LED, OUTPUT);
}
void loop() {
  // montee : l eclat augmente pas a pas
  for (int niveau = 0; niveau != NIVEAU_MAX; niveau += PAS) {
    analogWrite(PIN_LED, niveau);
    delay(PAUSE);
  }
  // descente : l eclat revient vers zero
  for (int niveau = NIVEAU_MAX; niveau != 0; niveau -= PAS) {
    analogWrite(PIN_LED, niveau);
    delay(PAUSE);
  }
  delay(400);   // temps d arret avant la respiration suivante
}

Comment ça marche

• La sortie PWM n’est pas une vraie tension variable : elle est allumée puis éteinte plusieurs centaines de fois par seconde, et c’est le rapport entre le temps allumé et le temps éteint qui donne l’éclat perçu. La valeur écrite va de 0, diode éteinte, à 255, éclat maximal.
• Les deux boucles font monter puis descendre ce rapport d’une unité à la fois : la variation paraît continue, parce que chaque pas ne dure que huit millisecondes.
• La constante NIVEAU_MAX plafonne à 200 sur 255 plutôt que d’aller au bout : la diode reste loin du courant maximal, ce qui prolonge la durée de vie et suffit largement à l’usage d’un voyant.
• Le delay final marque une pause entre deux respirations, sinon la diode ne redescendrait jamais complètement au repos.

Pour aller plus loin

• Une respiration plus lente ou plus rapide — seule la constante PAUSE change le rythme. La faire calculer à partir d’un potentiomètre monté en diviseur de tension donne un réglage au doigt.
• Deux états plutôt qu’une rampe — pour un témoin de mise sous tension ou d’activité, on remplace la rampe par un clignotement lent : la diode reste franchement allumée ou éteinte, et le montage se lit d’un coup d’oeil depuis l’autre bout de la pièce.
• Un voyant plus gros — pour remplacer une lampe par une diode bleue sur une alimentation en 12 V, la résistance passe à 1 kΩ, et l’éclat obtenu suffit à une façade d’appareil.

Points d’attention

• Jamais sans résistance. Branchée directement entre le 5 V et la masse, la diode absorbe tout le courant disponible, chauffe et meurt en quelques secondes — parfois en emportant la broche qui la pilote.
• Ne pas fixer la lentille allumée de près. À quelques centimètres et à pleine intensité, une diode bleue éblouit et laisse une tache dans la vision. Pour un voyant de nuit, une résistance plus forte donne une lumière bien plus confortable.
• Deux diodes bleues ne se mettent pas en série sous 5 V. Deux tensions directes de 3,2 V font 6,4 V, au-dessus des 5 V disponibles. Sous 5 V, il faut une résistance par diode, montées en parallèle.
• La couleur ne se règle pas. Une diode bleue émet toujours du bleu : c’est l’intensité qui varie, jamais la teinte.
• Pattes à couper après soudure, pas avant. La longueur des pattes dissipe une partie de la chaleur de soudure ; les couper trop court fait chauffer le boîtier, qui ne tolère que 3 secondes à 260 °C.

Questions fréquentes

Faut-il vraiment une résistance avec une LED bleue ?

Oui, sans exception. Aucune diode ne se branche directement sur une alimentation : c’est la résistance qui fixe le courant. Sans elle, la diode absorbe tout ce que l’alimentation peut donner et se détruit en quelques secondes.

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 pour la résistance, donc presque aucun courant. La solution est d’alimenter la diode depuis le 5 V de la carte et de la commander par un transistor.

Quelle différence avec la LED blanche 5 mm ?

La LED 5 mm blanche part de la même puce bleue, recouverte d’un phosphore qui convertit une partie de la lumière : elle éclaire vraiment. La bleue émet directement sa couleur, pour un voyant ou un signal, avec un éclat plus modeste à courant égal.

Peut-on mélanger les couleurs sur un même montage ?

Oui, et c’est souvent plus lisible : une LED 5 mm verte à côté de la bleue donne deux informations différentes — par exemple marche et défaut — que l’on distingue sans lire d’étiquette. Chaque diode garde sa propre résistance, et la valeur change un peu avec la couleur.

La diode est-elle polarisée, et que se passe-t-il si je me trompe ?

Oui, elle ne conduit que dans un sens. Montée à l’envers, elle reste éteinte sans rien subir : il suffit de la retourner. Le repère est la patte longue pour l’anode, et le méplat de la collerette pour la cathode, quand les pattes ont été coupées.

Peut-on la faire fonctionner en 12 V ?

Oui, avec une résistance de 1 kΩ en série, qui laisse passer environ 8,8 mA — un voyant franc. Avec une 220 Ω sous 12 V, le courant dépasserait le double du maximum et la résistance dissiperait plus qu’elle ne supporte : c’est le calcul à refaire, pas la diode à changer.

À combiner avec

Pour un premier montage, le KIT Starter contient déjà la carte Uno R3, la plaque d’essai, les fils et un jeu de résistances : cette diode seule suffit alors à réaliser le voyant qui respire décrit plus haut. Si le montage doit rester en service, remplacer le câble USB par une alimentation de bureau évite de mobiliser un ordinateur pour faire briller un témoin, et les diodes se remplacent d’un mouvement sur une plaque d’essai comme sur une carte à souder.