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OSBDMで作る大電流発光ダイオード駆動装置 (2)


大電流発光ダイオード駆動装置 ハードウェアの解説

  前回までに解説を行ったギャング出力を使って,ハードウェアを組み立てます.

大電流発光ダイオード駆動装置の回路図

  「ギャング出力」の実力がわかったところで, LED に大電流を流すための回路図を描いてみました.いや、大したものではありませんが.

大電流発光ダイオード駆動装置の回路図

  使用した LED は, KingBright 社製の L-7679C1 です.最大定格が 70mA なので,「ギャング出力」には、手ごろです.この LED は,四つの端子にアノードとカソードがそれぞれ2本出ており,しかも0.2インチ・ピッチなので,ブレッドボードの搭載して簡単に使うことができます.マルツパーツには,赤(L-7679C1SEC-H)と黄(L7679C1SYC-H)が並んでいました.実験では,赤を使っています.

 電源は,公称6Vのアルカリ電池と東芝の3端子レギュレータTA4805Sを使って,安定な5Vの電源を供給しています.

電流制限抵抗の計算 電流制限抵抗の計算モデル

 電流制限抵抗の値を求めるために, LED に流す電流を 65mA として計算します. L-7679C1SEC-H のデータシートから, 65mA の電流を流したときの LED の順方向電圧降下は約 2.8V と求まります.電源電圧が 5.0V なので,必要な電流制限抵抗の値は,

  (5.0 - 2.8) / 0.065 = 33.8 [Ω]

と計算できます.この値は,マイコン出力の抵抗成分を含んだ値です.あらかじめ実験により求めておいたポートを 8 本束ねたときの出力抵抗値 6.5 Ωを差し引いて, 27.3 Ωの抵抗を使えばよいということになります.実際には, 27 Ωの抵抗を使用しました.

 LED が点灯したときにこの抵抗が消費する電力は,

  0.0652 * 27 = 0.114 [W]

と計算されます.したがって,定格 1/4W の抵抗でも十分に使えます.

BDMコネクタ

 マイコンのプログラム書き込みには, BDM インターフェースを使用します.ところが, BDM コネクタは, 2 列のコネクタなので,そのままブレッドボードにつなぐには不便です.そこで, MC9S08SH4 の 1 ピンから 4 ピンまでの並びに準拠した「Serialized BDM (SBDM)」と呼ぶ規格を勝手に作り,代替BDMケーブルを作ることにしました.

SBDMケーブルの製作過程
  1. 6 芯のフラットケーブルを 15mm ほど割きます.
  2. フラットケーブルの1(茶)2(赤)4(黄)6(青)の4本にコンタクトを接続します.
  3. フラットケーブルの3(橙)と5(緑)を切断します.
  4. コンタクトをハウジングに挿入します.この時,順番を間違えないように注意します.
SBDMケーブル対応表
BDMピン番号ケーブル色SBDMピン番号信号名
12BKGD
24VSS
3-N.C.
41RESET*
5-N.C.
63VDD


 ここで使用しているハウジングとコンタクトは,日本圧着端子製造のXHタイプです.コンタクトと線材との接続は,HC08マイコンの使い方QY4A編《36》で紹介されていた,はんだ付けによる方法を使わせていただきました.SBDMケーブルの反対側には,通常の圧着コネクタを付けます.1ピンの位置を間違えないように圧着しましょう.

 出来上がったSBDMケーブルは,メス極性です.そのため,ブレッドボードに挿すことができません.トップ型ポストを使ってオス極性に変換することもできますが,ブレッドボードに挿すには,ちょっと長さが足りません.そこで,サイド型のポストを改造して使うことにしました.

SBDMコネクタの製作過程
  1. サイド型ポストの両脇の出っ張りをカッターで切り落とします.
  2. ラジオ・ペンチを使い,電極を伸ばしていきます.
  3. SBDMコネクタを取り付けます.
  4. ブレッドボードにしっかりと挿し込むことができます.

 ハードウェアができたので,次回からはソフトウェアを作成していきます.

田中範明(noritan.org)

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