Apprendre l’électronique de base en fabriquant une luciole

• Depuis une absence totale de connaissance en 2lectronique, ce re9cit décrit l’apprentissage des bases en construisant un circuit qui imite une luciole.
• Il explore la fae7on d'obtenir un clignotement de LED gre2ce e0 des circuits e0 tre8s peu de composants, comme le Astable Multivibrator.
• Pour obtenir une fonction nocturne avec une vitesse de clignotement lente, il accumule de l2expe9rience avec divers composants comme la LDR et un potentiome9tre.
• Il partage avec franchise ses e9checs et pannes, ainsi que les prises de conscience issues de ses propres expe9riences.
• Il rede9couvre ainsi la valeur du plaisir immersif et de la joie procure9s par la prise de nouveaux de9fis.

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Apere7u

Sans aucune connaissance en e9lectronique, l2 auteur, nostalgique des lucioles disparues, a de9cide9 de fabriquer lui-meame un e9clairage imitant une luciole. Ce texte est un compte-rendu d2expe9rience re9el, avec ses succe8s, ses erreurs et ses te2tonnements. L2 objectif e9tait d2 apprendre les fondamentaux de l2 e9lectronique tout en cre9ant une ab luciole bb capable de fonctionner de fae7on autonome.

Premie8res tentatives et conception du circuit

• Il a de9couvert qu2 un circuit appele9 Astable Multivibrator permettait d2 allumer et d2 e9teindre automatiquement une LED.
• Au de9part, il ne connaissait meaame pas la diffe9rence entre tension et courant, puis il a appris progressivement le principe de base des composants comme la re9sistance, le condensateur et le transistor.
• Il a acquis des connaissances the9oriques minimales via un chatbot IA et YouTube, puis a achete9 directement les composants en magasin pour assembler le premier circuit.
• c0 sa grande surprise, la LED a clignote9 correctement da la premie8re tentative.

Ame9lioration et monte9e en niveau

• Proble8mes mis en e9vidence lors des retours
  • La LED clignotait 24 heures sur 24.
  • La vitesse de clignotement e9tait beaucoup trop rapide par rapport e0 une vraie luciole.
• Pour que l'appareil ne fonctionne qu2 la nuit, il a introduit le concept de LDR (Light Dependent Resistor)
  • En ajoutant une LDR au circuit, il a re9ussi e0 n2allumer la LED qu'en conditions sombres.
  • Il a de9couvert qu2 en ajoutant une re9sistance en se9rie supple9mentaire, il pouvait aussi re9gler la sensibilite9 e0 la lumie8re.
• Pour re9gler la vitesse de clignotement, il a utilise9 un Potentiometer (potentiome8tre)
  • Il a pu modifier facilement la valeur de re9sistance et re9gler la pe9riode de clignotement de la LED entre 1 et 5 secondes.
  • Il a aussi optimise9 le circuit en changeant expe9rimentalement la valeur du condensateur.
• Pour ame9liorer l'efficacite9 de la re9pe9tition des expe9riences, il a de9veloppe9 et utilise9 un simulateur Astable Delay en web
  • Il a compare9 la pe9riode de clignotement pre9vue avec les re9sultats du circuit re9el.

Gestion de la puissance et ve9rification

• Il a mesure9 la consommation e9lectrique re9elle du circuit e0 l'aide d'un multime8tre.
  • Il a confirme9 qu'une combinaison de condensateurs de faible capacite9 et de re9sistances e9leve9es est favorable e0 la dure9e de vie de la batterie.
  • En utilisant son Battery Life Calculator maison, il a calcule9 une dure9e de vie pre9vue d'environ 8 mois.

Essais, difficulte9s et solutions

• Proble8me (Incident) #1 : ce2bles de raccordement
  • Lorsqu'un arreat soudain est survenu, il a ve9rifie9 les composants un e0 un et a identifie9 un mauvais contact et une re9sistance e9leve9e sur les jumper wires.
  • Il les a ensuite remplace9s par des abe2 hookup wirebb pour ame9liorer la fiabilite9.
• Proble8me (Incident) #2 : e9chec de l'utilisation du simulateur
  • Il a tente9 de simuler les circuits re9els sur tinkercad.com et falstad.com, mais a constate9 qu2 ne fonctionnaient pas sur des circuits complexes.
  • Il a re9alise9 que certains simulateurs en ligne sont imparfaits pour les circuits analogiques complexes.
• Proble8me (Incident) #3 : fume9e de soudure
  • Il a constate9 que la fume9e ge9ne9re9e pendant la soudure affectait sa respiration.
  • Il a re9utilise9 un ventilateur de refroidissement de CPU d'occasion avec un adaptateur 12V comme aspirateur de fume9e temporaire.
• Proble8me (Incident) #4 : re9utilisation des composants
  • Quand il a eu besoin de condensateurs supple9mentaires la nuit, il a retire9 des composants d'une carte d'alimentation jete9e pour les re9utiliser.
• Proble8me (Incident) #5 : test re9el avec des lucioles
  • Il a observe9 le circuit termine9 dans une pie8ce sombre et a re9ussi e0 imiter une luciole re9elle.

Ache8vement du mate9riel et fabrication de formes varie9es

• Pour la finition et l'installation du circuit, il a utilise9 de la colle chaude, un stylo 3D bon marche9 et d'autres moyens pour fabriquer un support et un boeetier au fonctionnement stable.
• Il a re9alise et installe5 un total de 5 abluciolesbb de formes varie9es, en breadboard, en dead bug, etc., puis les a installe9es e0 l'extérieur.
• Voir plusieurs lumie8res clignoter dans l'obscurite9 lui a procure9 une profonde satisfaction et fierte9.

Re9flexion et ressentis

• Gre2ce e0 ce projet, il a de nouveau ressenti une vraie immersion et le plaisir de progresser en relevant un nouveau de9fi.
• Il a retrouve9 une excitation semblable e0 celle ressentie lors de son introduction e0 un langage de programmation.
• Il est de9sormais motive9 e0 fabriquer des lucioles qui brillent plus longtemps et plus intelligemment.
• Finalement, il a pris conscience que c2 le processus d'apprendre, de construire et de se confronter aux obstacles qui est le plus significatif.

Conclusion

• Le9xperience de de9marrer l'e9lectronique par un projet re9el lui a rappele9 que les e9checs et les te2tonnements font tous deux partie d'un apprentissage pre9cieux.
• Le circuit de luciole est un bon projet d'initiation pour de9velopper un esprit d'inge9nierie base9 sur la mise en fonctionnement, l'expe9rimentation et les ame9liorations cre9atives.
• Ce parcours est destine9 e0 se poursuivre.

[GN⁺]

Avis Hacker News

• J’aime vraiment beaucoup les lucioles, mais ces dernières années elles ont disparu on ne sait où, au point qu’on ne voit plus ces petits points lumineux dans la nuit noire ; leur absence me manque plus que je ne l’aurais cru. Je ne sais pas exactement pourquoi, mais la pollution lumineuse et les pesticides y sont probablement pour beaucoup. Les populations de tous les insectes sont en grave déclin ; il existe même un article indiquant que les trois quarts des insectes volants ont disparu en 25 ans dans des réserves naturelles allemandes lien

  • À ma connaissance, les lucioles sont très sensibles aux produits chimiques pour pelouse et à la pollution lumineuse. Elles passent deux ans au stade larvaire et ne restent à la surface que quelques semaines à l’âge adulte. Les insecticides pour gazon tuent les larves et les lumières perturbent l’accouplement.
  • Une autre raison, c’est que les gens ramassent les feuilles mortes. Les lucioles pondent dans les tas de feuilles, donc s’il n’y a plus de litière de feuilles, il n’y a plus non plus de lucioles qui viennent s’accoupler.
  • Je me souviens qu’autrefois, quand on roulait de nuit, le pare-brise se couvrait d’insectes. Ce n’est plus le cas aujourd’hui.
  • Quand j’ai emménagé dans le quartier des Heights à Houston il y a 30 ans, l’endroit était encore connu pour ses lucioles, mais les anciens du quartier disaient déjà que ce n’était plus comme avant. Il y a environ 20 ans, elles avaient presque toutes disparu.

• Le logiciel est propre, et le contraste avec le fait que le schéma soit si brouillon est vraiment frappant. Malgré ça, c’est impressionnant que ça fonctionne. De nos jours, la plupart des gens mettraient juste un timer sur un microcontrôleur et passeraient à autre chose, mais ils n’y trouveraient aucun plaisir. Il y a une élégance minimaliste propre à la conception analogique, ainsi qu’une satisfaction particulière à manipuler l’électronique telle qu’elle est.

  • La plupart des communautés maker d’aujourd’hui ont tendance à privilégier la solution bon marché, rapide et facile à faire fonctionner, mais d’après mon expérience la communauté DIY synth fait exactement l’inverse. Elle aime les montages simples, fondés sur des bases claires, au point d’éviter les circuits trop élémentaires et certains IC.
  • Les circuits analogiques sont un domaine vraiment passionnant. Le fait de ne pas l’avoir encore beaucoup exploré les rend d’autant plus fascinants. J’ai déjà bricolé avec des tubes à vide et je m’y suis vraiment amusé. Les transistors ont longtemps été trop difficiles pour moi, mais je me suis familiarisé avec eux en fabriquant un terrain de jeu pour transistors à partir des livres de Forrest Mims III, en construisant des portes logiques. Voir ici et ici.
  • J’ai recommencé à toucher à ce genre de choses récemment, et je me demande à quel point on peut trouver bon marché, en 2025, un chipset simple de style Arduino avec juste un peu de GPIO pour piloter une LED jaune.
  • Je n’arrive toujours pas à m’habituer au fait que la notation des schémas électroniques soit à l’inverse du fonctionnement réel, et que tout le monde l’accepte comme allant de soi.

• L’une des raisons fondamentales de la baisse des observations de lucioles par l’auteur est le déclin mondial des populations d’insectes, de 2 à 10 % par an lien connexe

  • Je trouve ça vraiment choquant.

• Ce billet m’a fait ressentir beaucoup d’émotions. Dans Les androïdes rêvent-ils de moutons électriques ? de Philip K. Dick, les animaux sauvages ont disparu à cause des conséquences de la guerre, et la plupart des gens gardent des animaux électriques comme compagnons. La luciole électronique créative de ce post m’a paru encore plus triste et plus significative quand on pense au fait que l’éclairage artificiel et la pollution lumineuse des LED perturbent réellement l’accouplement et la communication des lucioles, ce qui contribue au déclin de leur population étude 1, étude 2

• J’ai une licence en électronique, et pourtant je ne comprends toujours pas bien les circuits, surtout ceux avec des transistors. J’ai essayé d’imaginer les flux électriques et électroniques de différentes manières, mais je n’ai jamais trouvé de modèle mental qui explique tout à 100 %. J’ai l’impression que c’est difficile pour moi parce que je préfère raisonner par étapes, comme un flux algorithmique, plutôt que de faire tourner mentalement tout un ensemble de variables à la fois.

  • À la fac, j’ai suivi un cours extrêmement difficile où il fallait résoudre chaque semaine un problème différent avec un nouveau circuit analogique. Au début, on n’avait droit qu’aux BJT, résistances et condensateurs ; plus tard, il fallait construire soi-même un 555 timer avec des transistors pour “débloquer” l’autorisation d’utiliser des IC. Ensuite seulement, on pouvait employer des opamp et des circuits plus variés. Vingt ans plus tard, je garde encore de ce cours une compréhension intuitive de l’électronique analogique. Il n’y a pas de raccourci ; le plus important, c’est l’effort régulier. Quand j’entends parler aujourd’hui de l’apprentissage avec l’IA, je trouve que l’essentiel reste le même : la motivation compte avant tout. L’IA pourra peut-être rendre l’apprentissage plus agréable, mais elle n’en change pas la nature.
  • J’ai tendance à tout résumer mentalement en mode « écrire 0x69 sur un GPIO allume la LED », et j’ai l’impression que c’est précisément ça qui bloque.
  • Le cursus que j’ai suivi (Electronic Engineering BEng) correspondait davantage à ce domaine, alors qu’un Electrical Engineering BEng plus général est surtout orienté puissance, contrôle et moteurs, donc assez différent de ces circuits de loisir.

• J’ai commencé par la programmation et je ne connaissais absolument rien aux circuits analogiques. J’avais bien suivi un kit 160-in-one de Radio Shack, mais je croyais que chaque composant se contentait d’accomplir sa petite tâche, comme un poste sur une chaîne de montage. Ce n’est qu’à l’université, en découvrant les circuits LRC et les notions d’ondes et d’oscillations, que j’ai enfin ressenti le côté magique des circuits. Ce qui est vraiment passionnant, ce n’est pas chaque composant pris isolément, mais le fait de les combiner pour créer un « système ondulatoire ». On peut moduler courant et tension et les exploiter de multiples façons.

  • Quand j’étais enfant, j’avais le ScienceFair Advanced Electronics Lab de RadioShack (kit de 300 projets) photo du produit. Je l’ai retrouvé hier dans une très vieille boutique d’électronique, et je me demande si je devrais le transmettre à mon neveu ou le lui offrir après l’avoir amélioré. En le regardant, j’ai réalisé deux choses : 1) on ne peut pas vraiment comprendre les circuits LRC sans oscilloscope ; j’aurais adoré avoir même un oscilloscope bon marché quand j’étais petit ; 2) le manuel du kit était beaucoup trop léger et n’encourageait pas l’exploration créative. Les explications étaient insuffisantes, donc je n’ai vraiment compris les concepts qu’à l’université. Au final, le plus amusant avec ce kit était de griller une LED rouge, mais il m’a au moins familiarisé avec les symboles, la breadboard, etc., et m’a donné une forme d’aisance avec l’électricité.
  • Je me demande s’il existe aujourd’hui un bon kit qui puisse remplacer les kits vintage de Radio Shack.
  • J’ai toujours voulu le 160-in-one sans jamais l’avoir. En revanche, j’ai monté pas mal de kits Radio Shack.

• On sent aussi la disparition des insectes quand on pêche. J’ai pêché toute ma vie, et beaucoup de vieux pêcheurs disent eux aussi qu’il y a moins d’insectes. Je pense que si certains appâts qui marchaient très bien autrefois ne fonctionnent plus aussi bien, c’est parce que les poissons n’ont plus connu ces insectes sur plusieurs générations.

  • J’ai déjà entendu ça, mais d’après mon expérience la cause principale, ce sont les pesticides. On répand du poison pour éliminer moustiques, puces, fourmis ou cafards, et au final toutes les populations d’insectes diminuent. Depuis que j’ai annulé mon service d’entretien de pelouse, les oiseaux sont revenus chercher de la nourriture, les fleurs de lantana attirent de nouveau des nuées de papillons, et je vois même pas mal de lucioles la nuit.

• Le simulateur de circuits de tinkercad.com faisait correctement tourner les circuits simples, mais le circuit astable multivibrateur que j’avais conçu ne fonctionnait pas bien. Même résultat sur falstad.com/circuit. J’ai fini par comprendre que ce genre de simulateurs fonctionne souvent mal avec les circuits complexes. Si quelqu’un connaît un bon logiciel de conception/simulation de circuits pour hobbyiste utilisable sur macOS ou en ligne, je suis vraiment preneur. J’ai essayé kicad, diylc, fritzing et d’autres, sans rien trouver de satisfaisant. J’en viens presque à penser que les gens qui conçoivent ce type de logiciel ont une manière très particulière d’être « cassés » dans leur tête. Mon logiciel idéal permettrait à la fois la conception électronique et spatiale du circuit, le test de fonctionnement et la fabrication de la carte, avec en particulier la prise en charge du stripboard.

  • Mon instinct de programmeur me fait penser : « ça ne devrait pas être si difficile de faire un simulateur de circuits, non ? », mais le fait que personne n’ait encore vraiment bien résolu le problème me fait justement réfléchir.
  • D’après mon expérience de hobbyiste, le mieux reste d’utiliser des programmes différents pour la conception et pour la simulation. J’utilise LTspice pour la simulation, et KiCad/EasyEDA pour la conception de carte. Pour être à l’aise avec ce type de logiciel, il faut sans doute une façon de penser assez particulière. Par exemple, la fonction de variation des valeurs de composants dans LTspice est utile, mais l’outil est incroyablement frustrant à apprivoiser.
  • Je ne connais pas l’astable multivibrator, donc j’aimerais reposer la question.

• Si le simulateur ne marche pas bien, c’est peut-être parce que le circuit réel exploite des caractéristiques parasites. Par exemple, un joule thief n’a apparemment pas de condensateur, mais la résistance, l’inductance et la capacité propres aux composants physiques influencent bel et bien son fonctionnement réel.

• Les lucioles clignotent aussi en réponse à la lumière. Avec un capteur photosensible très sensible, on pourrait peut-être faire communiquer entre elles ces « lucioles électroniques ». Il serait peut-être même possible de communiquer avec de vraies lucioles. En concevant toutefois le circuit pour qu’il réagisse seulement aux variations de luminosité ambiante, on pourrait éviter qu’il se déclenche en permanence en plein jour.

  • Une simple combinaison de cellule photoélectrique CdS et de transistor suffirait. C’est d’ailleurs de cette façon que les vraies lucioles se synchronisent. Si on met une cellule CdS et une résistance en série sur le transistor de déclenchement du circuit, il peut répondre à des impulsions lumineuses externes en s’allumant, tout en continuant à clignoter de façon autonome.
  • Un produit appelé Le Dominoux fonctionne de façon similaire avec un 555, et se déclenche mutuellement vidéo
  • J’ai réalisé une œuvre d’art à l’Insectarium de San Francisco, où nous avions ajouté une photodiode à chaque luciole. L’installation était dans l’obscurité et les fenêtres étaient filtrées, de sorte que les lucioles pouvaient suffisamment percevoir les clignotements les unes des autres.
  • J’ai eu une idée semblable : je me suis demandé s’il serait possible de faire revenir de vraies lucioles grâce à des lucioles artificielles. Mais les signaux lumineux des vraies lucioles sont des messages d’accouplement ; la communication par photons semble être un système bien plus complexe qu’une simple LED qui clignote au hasard. Au final, j’imagine que les lucioles finiraient simplement par ignorer ces « signaux étranges » et s’en aller.