Une chandelle électronique

Vous êtes amateur d’éclairages spéciaux pour vos fêtes ou simplement vos repas intimes ? Une chandelle illuminant de l’intérieur une décoration sans risquer de brûler quoi que ce soit, ça vous dirait ? Eh bien cet article vous propose de monter un simulateur de flamme de bougie électronique : vous pourrez vous en servir en remplacement d’une traditionnelle chandelle en stéarine ou en cire qui, contrairement à la nôtre, se consume et coule. Elle est alimentée par une simple pile bouton.



Figure 1 : Schéma électrique de la chandelle électronique.

Le circuit est la simplicité même ! Un petit microcontrôleur pilote une LED avec une tension variable.

Cette pile bouton permet tout de même une autonome de plus de quinze jours (à cinq heures de fonctionnement par jour) ; mais si vous voulez vous servir de cette bougie électronique à des fins religieuses (votive), mieux vaut prévoir une petite alimentation secteur 230 V et vous en servir pour alimenter plusieurs chandelles.
En tout cas, notre chandelle électronique est la simplicité même (voir le schéma électrique de la figure 1) et elle coûte bien peu, que ce soit pour la réaliser ou pour s’en servir. Mais examinons ce schéma électrique de la figure 1 de plus près (oh, ce sera vite fait).
Il s’agit d’une LED jaune à haute luminosité (haut rendement) qu’on dissimule dans un morceau de gaine plastique transparente : elle émet une lumière variable, tantôt intense, tantôt plus faible (comme la flamme d’une bougie de cire ou de stéarine).
Pour obtenir une bonne simulation, nous avons préféré éviter des logiques laborieuses et des modulateurs. Nous nous sommes tournés vers un microcontrôleur qui, dûment programmé, engendre une tension PWM qui illumine la LED de manière aléatoirement variable ; le micro est un PIC10F200, en boîtier DIL à 2 x 4 broches.
Le programme résident ne se limite pas à simuler la flamme d’une chandelle ; en effet, le PIC gère tout le fonctionnement du circuit : il lit le poussoir et, en fonction du nombre de pressions par l’usager, il contrôle l’allumage et l’extinction (attente), ainsi que le mode d’allumage de la LED.
Mais procédons par ordre : dès qu’il est alimenté (par insertion de la pile bouton dans son support), le microcontrôleur lance son programme principal, lequel comporte un mode Sleep (économie d’énergie) et la lecture de l’état logique de la ligne (GP3) à laquelle est relié le poussoir SW1 ; le tout reste au repos et ne consomme ainsi que quelques μA.
Pour allumer la "chandelle" (la LED), il faut presser une première fois le poussoir : cela "réveille" le microcontrôleur au sens où le logiciel, détectant la commutation, lance le sous programme de fonctionnement normal.
Celui-ci engendre un signal PWM (modulation de la largeur des impulsions) sur la ligne GP0.
Le signal rectangulaire alimente la LED jaune à haute luminosité en lui faisant émettre une lumière changeant continuellement d’intensité ; ceci car en faisant varier la largeur des impulsions on change la valeur moyenne de la tension.
La variation est pseudo aléatoire en ce sens que le programme du PIC change arbitrairement et de toute façon selon une séquence apparemment aléatoire : le rapport cyclique variable du signal rectangulaire permet de simuler la flamme d’une bougie.
Notre circuit peut aussi fonctionner en luminaire à lumière fixe : pour obtenir l’allumage de la LED à lumière fixe, il suffit de presser une seconde fois le petit poussoir ; le programme résident suspend l’onde PWM et met la broche 5 au niveau logique 1.
Une troisième pression sur ce micropoussoir éteint la LED (la chandelle) et nous ramène au mode Sleep : la micro attend alors une nouvelle pression sur SW1 pour se réveiller. Le circuit tout entier fonctionne sous la tension de 3 V de la pile bouton (de préférence une CR2032, c’est elle qui a la capacité la plus grande).
L’onde PWM est gérée de manière à se contenter d’une consommation moyenne de 3 mA (4 mA max).
Est-il besoin de le préciser ? Ce montage est aussi facile à construire que son schéma électrique est "spartiate" !
Tout le matériel nécessaire se trouve chez l’un ou l’autre de nos annonceurs.
Une fois la petite platine construite, il ne vous restera qu’à choisir un photophore ou une lanterne (ou encore tout autre objet de décoration, suivez votre imagination, parions que c’est.
déjà fait) pour y dissimuler le circuit
Le circuit imprimé rond se prête bien à tout type d’emploi.

Figure 2 : Photo d’un des prototypes de la platine de la chandelle électronique.

Liste des composants EV167
R1 ...... 100 Ω
R2 ...... 100 kΩ
LD1 ..... LED à haute luminosité jaune 5 mm
IC1 ..... PIC10F200-EV167 déjà programmé en usine
SW1 ..... micropoussoir

Divers :
1 support pour batterie bouton CR2032 pour ci
1 pile bouton CR2032
1 gaine en plastique transparent pour la LED
Sauf spécification contraire, toutes les résistances sont des 1/4 W à 5 %.