前回は、雪の結晶をアクリル板で加工し、LEDを取り付けるところを説明しました。
引き続き、回路の説明と組み立て、動作確認を行っていきます。
●回路図
CPUとダーリントンのトランジスタ・アレイ、それに5Vを作る3端子レギュレータです。電流は10mA程度ですが、電圧は12V以上なのでCPUに直結は厳禁です。トランジスタ・アレイは個別のトランジスタで構成しても大丈夫です。
タイマの時間精度を上げたい場合には、回路図中の枠で囲んである部分のセラロック(10～20MHz、水晶ならなお良い)を接続しておいてください(セラロックを接続しても内蔵CR発振モードは使える)。ただし、ソフトの修正が必要です。ソース・ファイルは後日公開しますので、構築できる環境をお持ちの方はトライしてみてください。
電源を24Vにするときは、オブジェの回路はLED６個直列接続できます。電流制限抵抗は下記を参考に調整してください。
回路図.pdf
引き続き、回路の説明と組み立て、動作確認を行っていきます。
●回路図
CPUとダーリントンのトランジスタ・アレイ、それに5Vを作る3端子レギュレータです。電流は10mA程度ですが、電圧は12V以上なのでCPUに直結は厳禁です。トランジスタ・アレイは個別のトランジスタで構成しても大丈夫です。
タイマの時間精度を上げたい場合には、回路図中の枠で囲んである部分のセラロック(10～20MHz、水晶ならなお良い)を接続しておいてください(セラロックを接続しても内蔵CR発振モードは使える)。ただし、ソフトの修正が必要です。ソース・ファイルは後日公開しますので、構築できる環境をお持ちの方はトライしてみてください。
電源を24Vにするときは、オブジェの回路はLED６個直列接続できます。電流制限抵抗は下記を参考に調整してください。
回路図.pdf
* 電流制限抵抗の決め方
今回使った白色LEDは公称7000mCd、20mAくらい流して最大光量を得ますが、このアプリケーションでは6個も使うので、一つあたり5mAくらいで十分と考えました。5mAでのLEDのVfは3V程度、トランジスタ・アレイのVfはこの電流領域では0.6Vくらいとみて、3個ずつの並列では、
Vf(全部)=3V×3個+0.6V=9.6V
残りの12V-9.6V=2.4Vを5mAにすると、
2.4V/5mA=480Ω
そこで、470Ωにしました。
24V駆動で６個直列では、
Vf(全部)=3V×６個+0.6V=18.6V
残りの24V-18.6V=5.4Vを5mAにすると、
5.4V/5mA=1.08kΩ
ガンガン流してしまおう、という方は20mAで計算してみてください。ただしVfは3.6V以上に上がり、結果的に残った電圧は0.5V以下の計算値になってしまいます。こうなると抵抗を計算しても20Ωぐらいになってしまいます。部品のバラつきを考慮すれば、抵抗は50Ωぐらいで抑えておくのがよいでしょう。
24V駆動のときは、5Vを作る3端子レギュレータの入力側のパスコンは耐圧50V以上のものを使いましょう。
●部品リスト
●基板の配線
●オブジェの配線
製作例では抵抗と各LEDは空中配線です。「遠くからは目立たないだろう」と手を抜いてしまいました。少し見苦しいですね。使用している白色LEDは静電気に弱いということなので、注意して配線してください。
上の写真では、赤・黒の線で基板につなげます。
●動作確認
CPUはソケット実装にしておきます。LEDの極性はよくチェックしてください。逆耐圧を超えると簡単に壊れます。まずはCPUを実装しない状態で、電源を接続してCPUのVdd(Pin14)に5Vがかかっていることを確認します。
そしてオブジェを取り付け、該当するI/Oピンに5Vを印加(安全を考えて1kΩくらいの抵抗を介してください)すると、該当するオブジェが点灯します。この光り方がこの回路の最大光量です。
次回は、プログラムの説明をします。
今回使った白色LEDは公称7000mCd、20mAくらい流して最大光量を得ますが、このアプリケーションでは6個も使うので、一つあたり5mAくらいで十分と考えました。5mAでのLEDのVfは3V程度、トランジスタ・アレイのVfはこの電流領域では0.6Vくらいとみて、3個ずつの並列では、
Vf(全部)=3V×3個+0.6V=9.6V
残りの12V-9.6V=2.4Vを5mAにすると、
2.4V/5mA=480Ω
そこで、470Ωにしました。
24V駆動で６個直列では、
Vf(全部)=3V×６個+0.6V=18.6V
残りの24V-18.6V=5.4Vを5mAにすると、
5.4V/5mA=1.08kΩ
ガンガン流してしまおう、という方は20mAで計算してみてください。ただしVfは3.6V以上に上がり、結果的に残った電圧は0.5V以下の計算値になってしまいます。こうなると抵抗を計算しても20Ωぐらいになってしまいます。部品のバラつきを考慮すれば、抵抗は50Ωぐらいで抑えておくのがよいでしょう。
24V駆動のときは、5Vを作る3端子レギュレータの入力側のパスコンは耐圧50V以上のものを使いましょう。
●部品リスト
●基板の配線
基板の表面。６ピン・コネクタはデバッグ用なので、通常は必要ない
ラッピング線で配線
●オブジェの配線
製作例では抵抗と各LEDは空中配線です。「遠くからは目立たないだろう」と手を抜いてしまいました。少し見苦しいですね。使用している白色LEDは静電気に弱いということなので、注意して配線してください。
上の写真では、赤・黒の線で基板につなげます。
●動作確認
CPUはソケット実装にしておきます。LEDの極性はよくチェックしてください。逆耐圧を超えると簡単に壊れます。まずはCPUを実装しない状態で、電源を接続してCPUのVdd(Pin14)に5Vがかかっていることを確認します。
そしてオブジェを取り付け、該当するI/Oピンに5Vを印加(安全を考えて1kΩくらいの抵抗を介してください)すると、該当するオブジェが点灯します。この光り方がこの回路の最大光量です。
次回は、プログラムの説明をします。
<高野慶一>