L’éclairage des lego 3/4

Voici un article en 4 parties sur l’éclairage de nos petites briques. La 1e partie montre les différentes possibilités de ce qui existe sur le marché. Les 2e et 3e parties développeront la théorie et la pratique pour tous ceux qui ont l’âme d’un bricoleur pour réaliser des éclairages à moindre coût.

La dernière partie fait une synthèse des pièces utilisées.

3e partie : L’éclairage fait maison / la pratique

Réalisation d’une soudure

Pièces nécessaire :

  • Fil
  • Matériel pour souder (outil, fer à souder et étain)

Réalisation :

  • Dénuder les fils
  • Torsader les fils
  • Étamer les fils (faire fondre de l’étain sur le bout de fil dénudé, le fil doit aspirer l’étain)

Réalisation d’un connecteur d’alimentation principal

Pièces nécessaire :

  • Un support CI
  • Environ 10 cm de simplex
  • Un connecteur jack à visser (ou souder)
  • Matériel pour souder (outil, fer à souder et étain)

Montage

  • Couper les fils simplex à une longueur de 10 cm environ
  • Dénuder les fils des 2 coté
  • Etamer les fils d’un coté
  • Relier les pins du support CI et les souder
  • Souder les fils au support CI
  • Visser ou souder le connecteur sur le simplex

Réalisation d’une rallonge / connecteur intermédiaire

Pièces nécessaire :

  • 2 pins
  • Du fil (longueur selon besoin)
  • Matériel pour souder (outil, fer à souder et étain)

Montage

  • Couper le fil à la longueur souhaitée
  • Dénuder le fil des 2 cotés
  • Torsader les parties dénudées
  • Enrouler les torsades autour des pins
  • Souder les ensembles pin/fil

Réalisation d’un éclairage simple

Pièces nécessaire :

  • Un montage LEGO (ici modular)
  • Du fil (2x50cm)
  • Une source de lumière (ici, 2 bandes de led
  • 2 pins ou autres pour faire le connecteur
  • Des pièces de correction pour passer les fils
  • Matériel pour souder (outil, fer à souder et étain)

Assemblage :

Cet exemple montre comment éclairer un immeuble de type modular, avec un éclairage par niveau. Dans le but de réaliser un montage le plus simple possible, nous allons mettre 1 bande de led par étage, les fils vont sortir par l’arrière où l’ensemble des étages seront connectés à l’alimentation.

1. Localiser l’emplacement de l’éclairage

La bande de led doit se situer dans un endroit qui permet de bien illuminer l’étage. Mais il faut de préférence également qu’elle ne soit pas visible de l’extérieur une fois le modèle exposé. Il existe 2 emplacements à privilégier :

  • Le plafond de l’étage supérieur via ou non un ajout de pièces
  • Le mur de façade (ou l’angle pour les immeubles en angle)

Dans notre exemple, la bande de led est fixé sur le mur.

Pour s’aider dans le choix, une bande de led de test peut être utilisée (voir § trucs et astuces)

2. Identifier le cheminement des fils

L’idéal est d’avoir des fils de la même couleur que l’environnement. Pour identifier le cheminement, il faut localiser l’emplacement où vont sortir les fils. Puis par le chemin le plus optimisé (distance/visibilité/ fixation), tracer l’emplacement des fils afin de déterminer leurs longueurs. Ne pas oublier la longueur de raccordement à l’alimentation.

3. Préparer le système d’éclairage du niveau

Loin des briques (elles n’aiment pas la chaleur !), préparer les fils à la bonne longueur, les étamer puis les souder sur les pins à une extrémité et la bande de led à l’autre.

4. Mettre en place le système d’éclairage

Coller la bande de led à son emplacement, passer les fils, les fixer et les faire cheminer jusqu’à la sortie.

Enfin, adapter la sortie via de plate ronde 1×1, des briques 1×1 angulaire ou Technic pour faire passer les fils.

Réalisation d’un éclairage complexe

Pièces nécessaire :

  • Un montage LEGO (ici modular)
  • Du fil (selon montage)
  • Une source de lumière (ici, des bandes de led, led et résistance)
  • 2 pins ou autres pour faire le connecteur
  • De la bande de cuivre
  • Des pièces de correction pour passer les fils
  • Matériel pour souder (outil, fer à souder et étain)

Montage 1

Comme pour le montage simple, la 1e étape consiste à localiser les emplacements de l’éclairage.

Pour ce niveau, nous allons utiliser 2 bandes de led :

Les 2 bandes de led sont montées en parallèle. Il faut donc relier  ces bandes entre elle par 2 fils (un + et un -). 

Pour fixer le fil, j’utilise ici une pièce plate 1×1 avec support d’éclairage latéral (4081). Cette pièce permet de facilement maintenir les fils en place. 2 autres fils sont reliés à la connexion.

La connexion entre les étages est réalisée par des bandes de cuivres, reliées le long de la façade par 2 fils. Cette technique permet de séparer les étages sans avoir à débranché de fils.

Montage 2

Comme dans e montage 1, la 1e étape consiste à localiser les emplacements de l’éclairage.

Pour ce niveau, nous allons utiliser 2 bandes de led et un réseau de 3 led avec une résistance. Le réseau de 3 leds + résistance est un montage série, qui est monté en parallèle aux bandes de led :

Une fois soudé en réseau, les leds unitaire et la résistance, sont collées individuellement  dans une plate ronde 1×1. D’autre type de pièces peuvent être utilisé.

Le montage global est ensuite relié à la connexion en bande de cuivre.

Réalisation d’un lampadaire

Pièces nécessaire :

  • Un lampadaire
  • 4 rondes plates 1×1
  • 2 Fils (entre 50 cm et 1m)
  • 1 ampoule (ou led + résistance)
  • 2 pins ou autre pour faire le connecteur
  • Des pièces de finition (coupole, brique ronde 1×1 transparente, radar…)
  • Peinture ou vernie à ongle
  • Un foret (diamètre entre 1 et 2 mm) + perceuse

Préparation

Pour réaliser un lampadaire, l’opération la plus délicate est sans doute le perçage de la pièce.

A l’aide d’un foret entre 1 et 2 mm (pas plus) percer la pièce de part en part. L’idéale serait de pouvoir le faire avec une perceuse à colonne, avec une faible vitesse de rotation. Pour ma part, cela a été réalisé avec une perceuse visseuse (réglage de la vitesse au doigt) sans colonne. Par contre, un foret de la taille du lampadaire existe, mais coute cher et est très fragile. Pour ma part, le problème a été contourné en perçant des 2 cotés.

J’ai également percé une ronde 1×1 transparente pour maintenir la coupole.

Assemblage

Passer les fils dans le lampadaire (1) puis souder l’ampoule(2) et les pins(3). Mettre du vernis au niveau des soudures pour assurer l’isolation(4). 

Assembler le lampadaire. Les 4 rondes plates 1×1 vont se placer sous le lampadaire et ainsi laisser la place pour les fils

Les kits modélismes

Temporisateur

La carte électronique de temporisation permet de commander une action pendant un temps donné.

  • Le temps est ici paramétrable via le potentiomètre (de 1s à 120s).
  • La carte comporte 2 interrupteurs :
    • L’interrupteur d’activation fait commuter le relais de sortie pour la durée paramétrée
    • L’interrupteur d’interruption fait commuter le relais de sortie au repos avant la fin de la durée paramétrée
  • La led d’activation est allumée lorsque le relais est commuté
  • La carte est alimentée en 12v

En sortie c’est un relai (=interrupteur commandé électroniquement) qui supporte jusqu’à 240v alternatif et 10A

Sur ce montage, j’ai ajouté un fil (orange sur la photo) pour permettre l’activation à distance du relais de la carte. Ce fil est soudé à la sortie de l’interrupteur.

Le relais de sortie de cette carte peut supporter jusqu’à 10 A. Il peut donc activer de l’éclairage, des moteurs… Il a 3 broches en sortie :

  • Le commun (A) : comme son nom l’indique, cette broche sera en contact alternativement avec les 2 autres (avec la B au repos et avec la C lors de l’activation)
  • Le normalement fermé (B – Normally Close) : relié avec le commun au repos
  • Le normalement ouvert (C – Normally Open) : relié avec le commun lors de l’activation

Exemple de montage (au repos) avec un interrupteur déporté :

  • Lampe du bas éteinte au repos
  • Lampe du haut allumé au repos
  • L’éclairage des lampes s’inversent lors de l’appuis sur le bouton déporté pour 30s

Jeu de lumière

Nous allons ici utiliser un jeu de lumière de chez Tams electronik (vu dans l’article précédent). Cette carte électronique existe avec plusieurs programmes (plus de 20 différents). Selon le programme utilisé, l’ordre et la durée d’allumage diffères.

Pour :

  • Le programme 5 simule un feu (incendie). Il fait scintiller les ampoules sur les 5 sortie de façon aléatoires
  • La carte est alimentée en 12v
  • La carte comporte 2 séries de connexions :L’alimentions + commun :
    • l’alimentation est sur 2 fil (+ et -) et le commun est connecté au + de l’alimentation
    • Sortie commutées : chaque sortie est mise temporairement à la masse (-) pour allumer les lumières
  • J’ai ajouté un code couleur sur le connecteur d’alimentation pour faciliter le montage en exposition

Chaque sortie est capable de fournir 100 mA, il est donc possible de mettre 4 ampoules (de 20 mA)  en parallèle sur chaque sortie sans risque, soit un total de 20 ampoules

Exemple de montage avec 5 lampes :

  • Une des broches de chaque ampoule est connectée au commun (fil rouge clair)
  • L’autre broche de chaque ampoule est connectée à une sortie différentes (fil orange, bleu, violet, vert et marron)

Exemple de montage pour un feu de camp :

Autre montages

D’autres montages existent, je n’ai pas encore eu la possibilité de les tester, bien qu’ils peuvent améliorer les dioramas !

il est également possible de cumuler les cartes, par exemple, déclencher le feu via la temporisation.

Réalisation d’un interrupteur déporté

Pièces nécessaire :

  • Pièces lego (voir exemple montage)
  • 2 pins
  • Du fil (longueur selon besoin)
  • 1 micro interrupteur

Montage électrique

  • Couper les fils à la longueur souhaités
  • Dénuder les fils des 2 cotés
  • Torsader les parties dénudées
  • Enrouler les torsades autour des pins
  • Souder les 2 autres extrémités du fils sur le micro interrupteur

Montage LEGO

Le montage proposé est un exemple, tout autre type de montage peut être réalisé.

Pièces nécessaire au montage :

Etapes de montage :

Fichier LDD : lien

Assemblage final

  1. Passer les fils dans la brique 1×1 angulaire (4070)
  2. Placer l’interrupteur sur la plate 1×1 lisse
  3. Mettre la brique ronde 1×1 sur la commande

Truc et astuce

Eclairage de test

Pour tester l’emplacement de l’éclairage, j’ai réalisé un câblage bande de led/fils/connecteur avec 30 cm de fils. Cela permet de le placer facilement à plusieurs emplacements et ainsi sélectionner le meilleur.

Repère de connexion

Pour faciliter les connections en exposition, j’ai ajouté un repère coloré sur le côté de la connectique d’alimentation (connecteur de gauche) :

  • Vert : broche commun pour sortie
  • Rouge : alimentation positive
  • Blanc : alimentation négative ou masse

Pour colorer un connecteur, ce dernier étant noir, il faut d’abord mettre une couche de blanc. J’ai utilisé un feutre blanc. De la peinture ou du vernie à ongle fonctionne également très bien.

Passage étroit

Il n’est pas toujours possible de placer une brique percée dans laquelle il est permis de passer un fil. Pour ces cas, j’ai identifié 2 solutions (d’autre existe sans doute).

Dans les 2 cas, il y a un risque de court-circuit et l’électrisation (limité du aux basses tensions utilisées).

 :

  • Utiliser de la bande de cuivre : d’une épaisseur de 0.035 mm, il est suffisamment fin pour passer entre 2 briques sans trop forcer. Ce ruban est soudable sur sa face cuivre et est autocollant sur l’autre face. Le risque de cour circuit est évitable en séparant suffisamment les bandes de cuivre, comme elles sont collées aux briques, elles ne bougeront pas.
  • Passer le fil à nu : solution plus risquée (risque de court-circuit) mais plus économique, cette solution consiste à dénudé le fil à l’emplacement du passage entre les briques. Cela permet de gagner l’épaisseur de la gaine isolante et de pouvoir aplatir le fil qui devient moins épais mais plus large. Le risque de cour circuit est évitable en séparant suffisamment les fils, qui prennent un chemin différent (en ne passant pas entre les mêmes briques par exemple).

Intégration des kits modélismes

Pour faciliter le transport et éviter de refaire toute les connections, il est possible de fixer à demeure les kits de modélismes. Pour cela, 2 solutions :

  • créer une boite avec des briques autour de la carte
  • coller des plates sous la carte pour la fixer dans le diorama. cette solution est destructive pour les plates, mais permet un accès rapide à la carte, ce qui permet de l’utiliser pour plusieurs dioramas.

Conclusion

Dans cet article, je vous ai présenté les solutions que j’ai mis en oeuvre sur mes différents dioramas. Il en existe sans doute beaucoup d’autres, à vous de les partager avec nous !


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