Qu'est-ce qu'une diode ? Fonctionnement, types, sens et usages

Qu'est-ce qu'une diode ? En bref, une diode est un composant semi-conducteur à deux broches qui ne laisse passer le courant électrique que dans un seul sens. Imagine un clapet anti-retour dans un tuyau d'eau : le courant circule librement de l'anode vers la cathode et il est presque totalement bloqué dans l'autre sens. Grâce à cette propriété toute simple, une diode transforme le courant alternatif de la prise en courant continu, protège ton circuit d'une pile branchée à l'envers, absorbe les dangereux pics de tension produits par les relais et les moteurs, et limite une tension à une valeur précise.

Tu croises des diodes tous les jours sans t'en rendre compte : dans le chargeur de ton téléphone, sur la prise jack d'alimentation de l'Arduino Uno, sur les modules relais et dans chaque LED de ton bureau. Eh oui, une LED est aussi une diode qui émet de la lumière. Dans cet article, tu vas apprendre ce qui se passe à l'intérieur d'une diode, comment distinguer l'anode de la cathode, d'où viennent les 0,7 V de tension de seuil et ce qui différencie la 1N4007, la 1N4148 et la 1N5819 ; tu verras aussi la protection contre l'inversion de polarité, la diode de roue libre, le pont de diodes, la diode Zener et le test d'une diode au multimètre. Pour finir, tu construiras avec Arduino un petit testeur qui trouve tout seul le sens et le type d'une diode.

Qu'est-ce qu'une diode et comment fonctionne-t-elle ?

À l'intérieur d'une diode, deux couches semi-conductrices différentes se rejoignent : du silicium dopé N, avec un excès d'électrons, et du silicium dopé P, avec un manque d'électrons (un excès de trous). À leur jonction se forme une fine zone de déplétion où les porteurs de charge se neutralisent, et cette zone agit comme un mur face au courant. Quand tu appliques le plus à l'anode (côté P) et le moins à la cathode (côté N), c'est-à-dire quand tu polarises la diode en direct, le mur s'amincit ; dès que la tension dépasse environ 0,6–0,7 V pour le silicium, le courant augmente rapidement. En polarisation inverse, le mur s'épaissit et seul un minuscule courant de fuite de l'ordre du microampère ou du nanoampère passe. Si la tension inverse dépasse la limite de la diode, c'est le claquage : une diode ordinaire est alors détruite, tandis qu'une diode Zener est conçue pour fonctionner justement dans cette zone. Le tableau ci-dessous résume les valeurs de la fiche technique à vérifier pour choisir une diode.

Anode, cathode et bague : comment trouver le sens d'une diode

Une diode a deux pattes : l'anode (A) et la cathode (K). Sur les schémas, on la dessine comme un triangle suivi d'un trait vertical : le triangle pointe comme une flèche dans le sens du courant, de l'anode vers la cathode, et le trait représente la cathode. Sur une vraie diode, ce trait est peint sur le corps : une bague grise ou blanche sur la 1N4007 noire et une bague noire sur la 1N4148 en verre repèrent l'extrémité de la cathode. Un moyen mnémotechnique simple : le trait du symbole et la bague du corps sont du même côté. Si, dans un circuit, l'extrémité marquée d'une diode est au potentiel le plus positif, la diode est bloquée ; si c'est l'extrémité non marquée qui est plus positive, elle conduit.

• Diodes à fils axiaux (1N4007, 1N5819) : la bague unique sur le corps est la cathode ; tu peux aussi lire le marquage pour confirmer le modèle.
• Petites diodes en verre (1N4148, Zener) : la bague noire est la cathode ; le marquage est minuscule, lis-le à la loupe ou mesure au multimètre.
• Diodes CMS (SMD) : un trait sur un bord du boîtier repère la cathode ; la diode marquée M7 sur les cartes Arduino est l'équivalent CMS de la 1N4007.
• LED : la patte longue est l'anode et la courte la cathode ; le méplat sur le bord de la LED indique aussi le côté cathode.
• Ponts de diodes : les quatre broches portent les marquages ~ (entrées alternatives), + et −.
• Si le marquage est effacé : la fonction test de diode du multimètre te donne le sens en quelques secondes ; on l'explique pas à pas plus bas.

Tension de seuil : 0,7 V pour le silicium, 0,3 V pour la Schottky

Quand une diode conduit, une petite tension presque constante chute à ses bornes : c'est la tension directe (VF), souvent appelée tension de seuil. Pour les diodes au silicium, tout le monde retient 0,7 V, mais ce n'est pas une valeur fixe : une 1N4007 chute environ 0,55 V à quelques milliampères et 0,9–1,0 V à 1 A. Quand la température augmente, la tension directe baisse d'environ 2 mV par °C ; plus loin, on s'en servira pour transformer une diode en capteur de température. Tension directe veut dire chaleur : la puissance dissipée dans une diode vaut P = VF × I. Une 1N4007 traversée par 1 A produit environ 1 W de chaleur et devient trop chaude pour être touchée ; au même courant, une Schottky 1N5819 chute au plus 0,6 V, la chaleur est donc presque divisée par deux.

Les différents types de diodes

Une LED est aussi une diode

Comme son nom l'indique, une LED (Light Emitting Diode, diode électroluminescente) est une diode qui émet de la lumière. Comme une diode ordinaire, elle ne laisse passer le courant que de l'anode vers la cathode ; la différence, c'est que l'énergie libérée quand électrons et trous se recombinent dans la jonction P-N sort sous forme de lumière plutôt que de chaleur. Le matériau semi-conducteur fixe la couleur, et plus la couleur tire vers le bleu, plus la tension directe est élevée : une LED rouge demande environ 2 V, les bleues et les blanches autour de 3 V. Tu trouveras les valeurs pour chaque couleur dans l'outil Tensions des LED.

Une différence importante entre une diode et une LED, c'est la tension inverse supportée : une 1N4007 tient 1000 V, alors que la fiche technique d'une LED typique n'autorise qu'environ 5 V en inverse. C'est pourquoi il ne faut pas utiliser une LED comme redresseur. Deuxième règle : limite toujours le courant d'une LED avec une résistance en série, car dès que tu dépasses la tension directe, le courant grimpe très vite. Pour une LED rouge alimentée en 5 V, la résistance vaut (5 − 2) / 0,015 ≈ 200 Ω, soit la valeur normalisée de 220 Ω ; tu peux faire le calcul avec le calculateur de résistance pour LED. Pour en savoir plus sur le branchement des LED et le choix des couleurs, lis Qu'est-ce qu'une LED ?.

1N4007, 1N4148 et 1N5819 : laquelle utiliser et quand ?

La famille 1N4001 à 1N4007 ne diffère que par la tension inverse supportée (50 V pour la 1N4001, 1000 V pour la 1N4007) ; comme leur prix est presque identique, la plupart des gens utilisent la 1N4007 pour tout. La 1N4148 est une diode à faible courant mais très rapide ; elle ne peut pas supporter des centaines de milliampères en continu, mais dans les circuits de signal et de logique, elle est imbattable. La 1N5819, grâce à sa faible tension directe, préserve de précieux volts dans les circuits alimentés par piles ou par USB ; ses seuls défauts sont sa tension inverse limitée à 40 V et un courant de fuite qui augmente avec la température. Pour des courants jusqu'à 3 A, passe à la 1N5408 (silicium) ou à la famille SS34 / 1N5822 (Schottky). Pour les moteurs pilotés en PWM, une UF4007 rapide (75 ns) ou une Schottky chauffe moins que la lente 1N4007.

Protection contre l'inversion de polarité : sauver ton circuit d'une pile à l'envers

Brancher à l'envers les fils d'un coupleur de piles ou se tromper d'adaptateur est l'une des causes les plus fréquentes de circuits grillés. La solution la plus simple est une diode en série sur l'entrée d'alimentation : si la polarité est correcte, la diode conduit ; si elle est inversée, aucun courant ne passe et le circuit reste intact. L'Arduino Uno R3 le fait déjà : son entrée jack d'alimentation comporte une diode marquée M7, l'équivalent CMS de la 1N4007. C'est pour cela que tu mesures environ 8,3 V sur la broche VIN quand tu alimentes la carte avec un adaptateur 9 V. Le prix de la diode en série, c'est cette chute de tension : si tu fais passer les 5 V de l'USB dans une 1N4007, il reste environ 4,3 V ; dans une 1N5819, environ 4,7 V.

Les diodes servent aussi à combiner deux sources d'alimentation ; on parle de OU à diodes (diode-OR). Chaque source est reliée au même point par sa propre diode Schottky ; celle qui a la tension la plus élevée alimente la charge et les sources ne peuvent pas s'envoyer de courant l'une dans l'autre. Sur la Raspberry Pi Pico, le VBUS de l'USB est déjà relié à la ligne VSYS par une diode Schottky. Si tu veux alimenter une Pico à la fois par USB et par une batterie, il suffit de relier la batterie à VSYS par une seconde diode Schottky (cathode côté VSYS) ; ainsi la batterie ne réinjecte pas de courant dans le port USB. L'Arduino Nano d'origine possède lui aussi une diode Schottky (MBR0520) sur sa ligne USB ; c'est pourquoi il est normal de mesurer un peu moins de 5 V sur la broche 5V d'un Nano alimenté par USB.

Diode de roue libre : protéger relais et moteurs

Les charges inductives comme les bobines de relais, les moteurs, les électroaimants et les ventilateurs s'opposent à une coupure brutale du courant. Au moment où le transistor se bloque, l'énergie magnétique stockée dans la bobine cherche une issue et, d'après V = L × di/dt, produit un pic de tension inverse qui peut atteindre des centaines de volts. Ce pic perce le transistor, fait redémarrer l'Arduino ou abîme ses broches. Le remède est une diode de roue libre (diode flyback) montée en parallèle sur la bobine, en sens inverse : en fonctionnement normal, elle est polarisée en inverse et ne fait rien ; quand le courant est coupé, elle offre au courant de la bobine un chemin pour circuler et limite le pic à environ 0,7 V au-dessus de la tension d'alimentation.

1. Repère quelle borne de la bobine va au plus de l'alimentation et laquelle va au collecteur du transistor (ou au drain du MOSFET).
2. Soude l'extrémité cathode, celle avec la bague, sur la borne de la bobine reliée au plus.
3. Relie l'anode à la borne de la bobine qui va vers le transistor ; la diode doit être en parallèle avec la bobine, mais dans le sens opposé.
4. Choisis la diode : pour des relais 5 V et 12 V, une 1N4007 ou une 1N4148 suffit ; pour des moteurs dont la vitesse est réglée en PWM, prends une Schottky rapide (1N5819) ou une UF4007. Le courant nominal de la diode doit être supérieur au courant de la bobine.
5. Place la diode le plus près possible de la bobine ; des fils longs laissent une partie du pic se propager dans le circuit.
6. Vérifie le sens une dernière fois avant de mettre sous tension : une diode de roue libre montée à l'envers court-circuite l'alimentation dès que le transistor conduit.

Pont de diodes : transformer l'alternatif en continu

La tension du secteur et celle de la sortie d'un transformateur est un courant alternatif (AC) : sa fréquence est de 50 Hz en Europe, il effectue donc 50 périodes complètes par seconde et change de sens 100 fois par seconde. Un Arduino a besoin au contraire de courant continu (DC), qui ne change pas de sens. Une seule diode ne laisse passer que l'alternance positive de la sinusoïde ; c'est le redressement simple alternance. Un pont de diodes (pont de Graetz), avec quatre diodes montées en losange, fait conduire deux diodes à chaque alternance et rend aussi positive l'alternance négative ; c'est le redressement double alternance. Un gros condensateur électrolytique en sortie transforme cette tension pulsée en un continu lisse, proche de la valeur crête.

Le calcul est le suivant : la valeur inscrite sur un transformateur est la valeur efficace (RMS), et la valeur crête vaut √2 fois plus. Un transformateur de 9 V alternatif a donc une crête de 9 × 1,414 ≈ 12,7 V. Dans un pont, le courant traverse toujours deux diodes, on perd donc environ 1,6 V, et le condensateur se charge vers 11 V. Quand la charge consomme du courant, le condensateur se décharge entre deux crêtes ; cette ondulation résiduelle vaut environ Vr = I / (2 × f × C). Avec une charge de 0,5 A et un condensateur de 2200 µF, Vr = 0,5 / (2 × 50 × 0,0022) ≈ 2,3 V : la tension oscille donc entre 8,8 et 11 V environ. Un régulateur comme le 7805 peut en faire un 5 V propre. Tu trouveras le fonctionnement des condensateurs dans Qu'est-ce qu'un condensateur ? et le régulateur dans Régulateur de tension 7805.

Diode Zener : limiter une tension

Une diode Zener est fabriquée pour se mettre à conduire de façon contrôlée lorsque la tension inverse atteint une valeur précise. C'est la tension Zener (Vz), disponible dans de nombreuses valeurs normalisées de 2,4 V à 200 V : 3,3 V, 5,1 V et 12 V sont les plus utilisées. Une Zener se branche en inverse : cathode au plus, anode à la masse (GND). En dessous de Vz, presque aucun courant ne passe ; à Vz, la diode dérive l'excès de courant vers la masse et maintient la tension à cette valeur. En direct, elle se comporte comme une diode ordinaire et chute environ 0,7 V. Une Zener ne s'utilise jamais seule : une résistance en série pour limiter le courant est indispensable, sinon elle grille dans la première seconde.

La résistance série se calcule avec R = (Ventrée − Vz) / (Iz + Icharge). Mettons que tu veuilles obtenir 5,1 V stables à partir de 12 V pour un circuit qui consomme 5 mA, avec 10 mA dans la Zener : R = (12 − 5,1) / (0,010 + 0,005) = 460 Ω, tu choisis donc la valeur normalisée 470 Ω. Sans charge, tout le courant passe par la Zener : 6,9 V / 470 Ω ≈ 14,7 mA, et la Zener dissipe 5,1 × 0,0147 ≈ 75 mW, sans souci pour une Zener de 0,5 W. La résistance dissipe 6,9² / 470 ≈ 0,1 W, une résistance de 1/4 W suffit. Tu peux vérifier tes calculs de tension et de résistance avec le calculateur de loi d'Ohm.

• Limite de puissance : la série 1N47xx (par exemple la 1N4733A de 5,1 V) supporte 1 W, les séries BZX55 et 1N52xx 0,5 W. La puissance dissipée par la Zener vaut P = Vz × Iz, et mieux vaut rester sous la moitié de sa valeur nominale.
• Protection d'entrée : pour relier un signal de 12 V à une entrée 5 V de l'Arduino, tu peux utiliser une résistance série de 10 kΩ et une Zener de 5,1 V entre la broche et la masse ; la tension sur la broche ne peut pas dépasser 5,1 V.
• Attention aux fuites : les Zener de faible tension laissent aussi passer du courant en dessous de Vz ; d'après sa fiche technique, la 1N4728A (3,3 V) peut fuir jusqu'à 100 µA dès 1 V. Dans les circuits de mesure analogique à haute impédance, cette fuite fausse la lecture.
• Ce n'est pas un régulateur : une Zener sert aux références et protections de quelques dizaines de milliampères. Pour alimenter un Arduino ou un moteur, utilise un régulateur linéaire comme le 7805 ou un module abaisseur comme le LM2596.
• Si tu as besoin d'une référence précise : les Zener autour de 5,1 V et 5,6 V sont celles qui varient le moins avec la température ; pour une référence plus stable, on préfère les références de tension ajustables comme le TL431.

Tester une diode au multimètre

1. Sors la diode du circuit ou dessoude au moins une patte ; les autres composants du circuit peuvent fausser la mesure.
2. Place le sélecteur sur la position avec le symbole de la diode. Sur beaucoup de multimètres, elle partage la position du test de continuité (bip).
3. Pose la pointe rouge sur l'anode et la noire sur la cathode marquée par la bague. Une diode au silicium en bon état affiche une valeur entre 0,5 et 0,7 ; c'est sa tension directe sous un courant de test d'environ 1 mA (certains multimètres l'affichent en millivolts, par exemple 550).
4. Inverse les pointes. Une diode saine ne conduit pas dans ce sens et l'écran affiche OL ou un seul 1 tout à gauche.
5. Si tu lis une valeur proche de zéro dans les deux sens avec un bip, la diode est en court-circuit ; si tu lis OL dans les deux sens, elle est coupée, c'est-à-dire ouverte à l'intérieur. Dans les deux cas, remplace-la.

Fabriquer un testeur de diodes avec Arduino

Si tu n'as pas de multimètre ou si tu veux aller un peu plus loin, tu peux transformer un Arduino Uno en testeur de diodes simple. Le principe est le même que celui du multimètre : on fait passer un petit courant dans le composant, d'abord dans un sens puis dans l'autre, et on mesure la tension à ses bornes. Deux broches numériques alimentent les deux extrémités du composant à travers des résistances de 1 kΩ, et deux broches analogiques lisent la tension à chaque extrémité. Comme le courant est limité à environ 2 mA, ni les diodes, ni les LED, ni même les composants branchés à l'envers ne risquent quoi que ce soit.

1// Arduino ile diyot test cihazı / Diode tester with Arduino
2// D2 -> 1 kΩ -> A0 -> [test edilen parça / part under test] -> A1 -> 1 kΩ -> D3
3const int PIN_A = 2;        // A0 tarafını besler / drives the A0 side
4const int PIN_B = 3;        // A1 tarafını besler / drives the A1 side
5const float VREF = 5.0;     // 5V pininde ölçtüğün değer / the value you measure on the 5V pin
6
7// highPin'i HIGH, lowPin'i LOW yapar ve parça üzerindeki gerilimi döndürür
8// Drives highPin HIGH, lowPin LOW and returns the voltage across the part
9float measure(int highPin, int lowPin, int highAdc, int lowAdc) {
10  digitalWrite(highPin, HIGH);
11  digitalWrite(lowPin, LOW);
12  delay(5);
13  long sum = 0;
14  for (int i = 0; i < 16; i++) {
15    sum += analogRead(highAdc) - analogRead(lowAdc);
16  }
17  digitalWrite(highPin, LOW);              // ölçüm bitti, akımı kes / done, cut the current
18  return sum / 16.0 * VREF / 1023.0;
19}
20
21// İleri gerilime göre türü tahmin eder / Guesses the type from the forward voltage
22const char* identify(float vf) {
23  if (vf < 0.40) return "Schottky";
24  if (vf < 1.00) return "silisyum diyot / silicon diode";
25  return "LED";
26}
27
28void setup() {
29  pinMode(PIN_A, OUTPUT);
30  pinMode(PIN_B, OUTPUT);
31  digitalWrite(PIN_A, LOW);
32  digitalWrite(PIN_B, LOW);
33  Serial.begin(9600);
34}
35
36void loop() {
37  float vAB = measure(PIN_A, PIN_B, A0, A1);   // A0 tarafı artı / A0 side positive
38  float vBA = measure(PIN_B, PIN_A, A1, A0);   // A1 tarafı artı / A1 side positive
39  bool ab = vAB < 4.0;                         // A0 -> A1 yönünde iletim / conducts from A0 to A1
40  bool ba = vBA < 4.0;                         // A1 -> A0 yönünde iletim / conducts from A1 to A0
41
42  if (ab && ba) {
43    if (vAB < 0.1 && vBA < 0.1) {
44      Serial.println("Kısa devre / short circuit");
45    } else {
46      Serial.println("İki yönde iletim: direnç ya da düşük gerilimli zener / conducts both ways: resistor or low-voltage zener");
47    }
48  } else if (ab || ba) {
49    float vf = ab ? vAB : vBA;
50    Serial.print(ab ? "Anot A0 tarafında / anode on A0 side" : "Anot A1 tarafında / anode on A1 side");
51    Serial.print("  Vf = ");
52    Serial.print(vf, 3);
53    Serial.print(" V  -> ");
54    Serial.println(identify(vf));
55  } else {
56    Serial.println("İletim yok: açık devre ya da parça yok / no conduction: open circuit or no part");
57  }
58  delay(2000);
59}

Le code met d'abord D2 à HIGH et D3 à LOW et mesure la différence entre A0 et A1, puis recommence dans l'autre sens. Si une tension faible n'apparaît que dans un seul sens, le composant est une diode et ce sens indique où se trouve l'anode ; en dessous de 0,40 V, il est classé Schottky, jusqu'à 1 V silicium, et au-delà LED. Une valeur proche de zéro dans les deux sens signifie un court-circuit, et environ 5 V dans les deux sens qu'il n'y a aucune conduction. Les résultats s'affichent dans le moniteur série à 9600 bauds ; pour plus de précision, mesure la broche 5V au multimètre et mets à jour VREF. Avec une 1N4148, tu verras une valeur autour de Vf = 0.640 V et le résultat « silicon diode ».

ESP32 : protéger une entrée analogique avec des diodes Schottky

Les broches de l'ESP32 ne supportent que 3,3 V, avec une limite absolue d'environ 3,6 V. Pour mesurer une batterie de 12 V, tu abaisses d'abord la tension avec un pont diviseur de tension : le plus de la batterie va à GPIO 34 à travers 100 kΩ, et GPIO 34 va à la masse à travers 22 kΩ. Avec ce rapport, 12,6 V deviennent environ 2,27 V sur la broche. Et les pics qui apparaissent pendant la charge de la batterie ou quand un moteur tourne ? Ici, deux petites diodes Schottky jouent le rôle de filet de sécurité : l'une va de la broche vers 3V3 (cathode sur 3V3), l'autre de la masse vers la broche (cathode sur la broche). Si la tension de la broche dépasse 3,3 V de plus de 0,3 V environ ou descend sous zéro, l'excédent s'écoule par les diodes, et la résistance de 100 kΩ maintient ce courant faible.

1// ESP32 ile 12 V akü gerilimi ölçme, diyot korumalı giriş / 12 V battery voltage with ESP32, diode-protected input
2// Akü + -> 100 kΩ -> GPIO 34 -> 22 kΩ -> GND / battery + -> 100 kΩ -> GPIO 34 -> 22 kΩ -> GND
3// Schottky 1: anot GPIO 34, katot 3V3 / anode GPIO 34, cathode 3V3
4// Schottky 2: anot GND, katot GPIO 34 / anode GND, cathode GPIO 34
5const int SENSE_PIN = 34;                     // yalnızca giriş, ADC1 / input only, ADC1
6const float RATIO = (100.0 + 22.0) / 22.0;    // bölücü oranı yaklaşık 5,55 / divider ratio about 5.55
7
8void setup() {
9  Serial.begin(115200);
10}
11
12void loop() {
13  uint32_t sum = 0;
14  for (int i = 0; i < 32; i++) {
15    sum += analogReadMilliVolts(SENSE_PIN);   // kalibre edilmiş mV / calibrated millivolts
16    delay(2);
17  }
18  float pinV = sum / 32.0 / 1000.0;           // pindeki gerilim / voltage on the pin
19  float batteryV = pinV * RATIO;              // akü gerilimi / battery voltage
20  Serial.printf("Pin: %.3f V  Akü / battery: %.2f V\n", pinV, batteryV);
21  if (batteryV < 11.8) {
22    Serial.println("Akü zayıf / battery low");
23  }
24  delay(1000);
25}

Raspberry Pi Pico : mesurer la température avec une diode (MicroPython)

Tu te souviens que la tension directe d'une diode baisse d'environ 2 mV par °C ? Le capteur de température intégré de la Raspberry Pi Pico fonctionne exactement sur ce principe : d'après la fiche technique du RP2040, le capteur de la puce mesure la tension d'une diode bipolaire polarisée ; cette tension vaut typiquement 0,706 V à 27 °C et baisse de 1,721 mV par degré. Tu peux faire la même chose avec une 1N4148 externe : relie la broche 3V3 à GP26 et à l'anode de la diode à travers une résistance de 10 kΩ, et la cathode à la masse. Environ 0,27 mA traverse la diode, et la tension sur GP26 varie avec la température.

1# Pico: diyotla sıcaklık ölçümü / Temperature measurement with a diode
2# 3V3 -> 10 kΩ -> GP26 + 1N4148 anodu / anode, katot / cathode -> GND
3from machine import ADC
4import time
5
6chip = ADC(4)        # yonga içindeki sıcaklık diyodu / on-chip temperature diode
7diode = ADC(26)      # GP26 (ADC0): harici 1N4148 / external 1N4148
8CONV = 3.3 / 65535   # read_u16 değerini volta çevirir / converts read_u16 to volts
9
10# Kalibrasyon: oda sıcaklığındaki değerlerini yaz / Calibration: enter your room-temperature values
11T0 = 22.0            # termometredeki sıcaklık (°C) / thermometer reading (°C)
12V0 = 0.600           # o sıcaklıkta diyot gerilimi (V) / diode voltage at that temperature (V)
13SLOPE = -0.002       # 1N4148 için yaklaşık -2 mV/°C / about -2 mV/°C for a 1N4148
14
15def average_voltage(adc, n=64):
16    total = 0
17    for _ in range(n):
18        total += adc.read_u16()
19    return total / n * CONV
20
21while True:
22    v_chip = average_voltage(chip)
23    t_chip = 27 - (v_chip - 0.706) / 0.001721    # RP2040 veri sayfası formülü / RP2040 datasheet formula
24    v_diode = average_voltage(diode)
25    t_diode = T0 + (v_diode - V0) / SLOPE
26    print("Yonga / chip: {:.1f} °C   Diyot / diode: {:.3f} V -> {:.1f} °C".format(t_chip, v_diode, t_diode))
27    time.sleep(1)

Au premier lancement, relève la température ambiante sur un thermomètre, puis note dans V0 la tension de la diode affichée et dans T0 la valeur du thermomètre. Comme la tension de chaque diode est un peu différente, cet étalonnage en un point est indispensable. Ensuite, tiens la diode entre tes doigts : en quelques secondes, tu verras la tension baisser et la température monter. Le capteur de la puce est lui aussi influencé par l'échauffement de la carte ; aucun des deux n'est donc un thermomètre de précision, ce sont des expériences pédagogiques qui montrent le principe. Pour de vraies mesures, utilise un capteur numérique comme le DS18B20.

Idées de projets avec des diodes

• Testeur de diodes avec écran LCD : associe le code ci-dessus à un écran LCD I2C pour afficher le type et la tension directe dès que tu insères un composant.
• Alimentation secourue par batterie : combine l'USB et un bloc de piles avec deux diodes Schottky pour que l'Arduino continue de fonctionner sans coupure sur batterie quand tu débranches l'USB.
• Clavier sans touches fantômes : ajoute une 1N4148 à chaque touche d'une matrice de boutons faite maison pour qu'un appui simultané sur plusieurs touches ne fasse pas lire une mauvaise touche. La logique du balayage de matrice est expliquée dans Utiliser un clavier matriciel.
• LED en Charlieplexing : profite du fait que les LED ne conduisent que dans un sens pour piloter 6 LED avec seulement 3 broches, ou 12 LED avec 4 broches.
• Arrosage automatique : commande la pompe par un relais et protège-la avec une diode de roue libre ; pour mesurer l'humidité, consulte Capteur d'humidité du sol.
• Charge solaire : place une diode Schottky anti-retour entre le panneau et la batterie pour que celle-ci ne se décharge pas dans le panneau la nuit.

Erreurs fréquentes et solutions

La diode est l'un des composants les plus simples en apparence et les plus utiles de l'électronique : elle oriente le courant dans un seul sens, protège ton circuit, transforme l'alternatif en continu et, sous forme de LED, produit de la lumière. Quand tu auras pris l'habitude de lire son sens grâce à la bague, de tenir compte de sa chute de tension et d'ajouter une diode de roue libre aux charges inductives, tu grilleras beaucoup moins de composants dans tes projets. Dans l'application BlueGrays, tu trouveras des projets avec LED, relais, moteurs et arrosage, avec des schémas pas à pas et du code prêt à l'emploi, pour voir par toi-même où se placent les diodes dans de vrais circuits.