Les élèves de Terminale CIEL ont réalisé un projet technique complet consistant à concevoir à partir du nouveau logo du lycée et des initiales de Louis Armand, deux lettres lumineuses, L et A, en 3D, puis à les imprimer, les câbler et les programmer pour obtenir un rendu autonome et fonctionnel.
Un projet électronique et créatif
Ce projet avait pour objectif de créer un logo lumineux en volume à partir des lettres L et A. Pour cela, les élèves ont utilisé Tinkercad pour la modélisation 3D, l’impression 3D pour fabriquer les pièces, puis des LEDs NeoPixel, une carte ESP32 et une batterie afin de rendre l’ensemble lumineux et autonome.
Ce projet combine plusieurs compétences :
- Conception 3D
- Fabrication additive
- Électronique
- Soudure
- Programmation
Cette réalisation leur a permis de suivre toutes les étapes d’un véritable projet technique, de la première esquisse jusqu’au produit final.
Les étapes de réalisation
Modélisation 3D
Les élèves ont commencé par créer les lettres L et A sur Tinkercad (application web gratuite de conception 3D, d’électronique et de programmation). L’objectif était de concevoir des formes solides mais creuses à l’intérieur afin de pouvoir intégrer les LEDs et laisser passer les fils électriques. La lettre L a d’abord été réalisée en respectant les dimensions prévues, avant d’appliquer la même méthode à la lettre A. Une fois la modélisation terminée, les mesures ont été vérifiées avant l’exportation des fichiers destinés à l’impression 3D.
Création du circuit
Après la phase de modélisation, le travail s’est poursuivi sur la partie électronique avec la réalisation d’un circuit virtuel sur Tinkercad. Les élèves ont sélectionné une carte Arduino (carte électronique équipée d’un microcontrôleur) ou ESP32 (microcontrôleur de type système sur une puce), ainsi que les LEDs NeoPixel (LEDs RVB intelligentes ultra-lumineuses) nécessaires au projet. Les différents composants ont ensuite été reliés en respectant les entrées et les sorties afin d’assurer le bon fonctionnement du système. Cette étape était essentielle pour préparer le montage réel et éviter les erreurs de câblage.
Programmation
La programmation a été réalisée afin de faire clignoter les LEDs et de créer plusieurs effets lumineux. Le code permettait d’allumer certaines parties du logo pendant que d’autres restaient éteintes, puis d’inverser les effets pour obtenir un rendu dynamique. Plusieurs séquences ont été mises en œuvre : allumage d’une partie des LEDs, alternance des couleurs, effet chenille et effet sirène. Le projet a ainsi gagné en dynamisme et en qualité esthétique.
Impression 3D
Une fois la modélisation finalisée, les lettres L et A ont été imprimées en 3D. Une plaque de support servant de base au projet a également été fabriquée afin de fixer les lettres et les composants électroniques. Cette plaque joue un rôle important puisqu’elle accueille également la batterie et l’ESP32. Elle facilite le montage tout en rendant l’ensemble plus propre et plus robuste.
Soudure des LEDs
Les élèves ont ensuite procédé à la soudure des LEDs NeoPixel. Les LEDs ont d’abord été alignées en suivant la forme des lettres, puis reliées à l’aide d’étain et de fils de cuivre. Si cette étape s’est révélée délicate au départ, les manipulations successives leur ont permis de progresser rapidement. Ce travail leur a notamment appris à développer leur précision, leur patience et leur rigueur dans l’assemblage électronique.
ESP32 et alimentation
Le circuit a ensuite été connecté à l’ESP32 afin de pouvoir transférer le programme et piloter les LEDs. Après plusieurs essais sur ordinateur, le bon fonctionnement du système a été vérifié avant de poursuivre l’assemblage. Une batterie a également été soudée pour rendre le projet totalement autonome. Avant cette opération, sa tension a été contrôlée à l’aide d’un multimètre (appareil de mesure électrique) afin de s’assurer qu’elle pouvait alimenter correctement l’ensemble du système.
Assemblage final
Après les différents tests, les lettres ont été fermées à l’aide de colle afin de maintenir les composants à l’intérieur. Le support inférieur a ensuite été fixé pour finaliser proprement l’assemblage. Le résultat est un logo lumineux autonome, composé de lettres imprimées en 3D, éclairées par des LEDs et contrôlées par un microcontrôleur. Le projet fonctionne correctement et répond à l’objectif fixé au départ.
Bilan
Ce projet leur a permis de mobiliser plusieurs compétences autour d’un même objectif : modélisation 3D, impression 3D, électronique, soudure et programmation. Ils ont appris à concevoir une structure adaptée à l’intégration de composants lumineux et à gérer un assemblage complet. Cette expérience leur a également permis de développer leur créativité, leur précision et leur capacité à résoudre des problèmes techniques. Le rendu final est à la fois esthétique, fonctionnel et autonome.
Nous espérons que vous apprécierez ces réalisations !
