LEDをチカチカさせよう Part-II




LEDは単3電池1本では光らない?
ピカッ！　　3V用 　LEDを光らせるには、よくある赤いLEDでは1.6V〜1.8V以上の電圧が必要です。
　最近はやりの青や白いLEDでは3.2V〜3.6V以上必要になります。

　そうです！回路を工夫しないとLEDは単3電池1本では光らないのです。

　前のページの回路も電源は3V以上必要でした。

　左の[ 図2-a ]も3VでLEDが点滅する回路の一例です。

　でも、あきらめないでください！

同じような回路でも、ちょっと工夫して右の[ 図2-b ] のようにすると1.5VでもLEDが点滅する 回路ができあがります。

　なぜ1.5VでもLEDを光らせることができるかというと、1.5Vの電圧をコンデンサ(C2)に充電し、 それを電源と直列に接続することによって、約3Vの電圧を発生させているのです。
 ピカッ！　　1.5V用
ただし、コンデンサに充電した電圧でLEDを光らせるため、Part-Iの回路のように「点いたり消えたり」という感じではなく
「ピカッ！....ピカッ！....」というように、「瞬間的に光っては消える」の繰り返しです。

　そのかわり、消費電流が非常に少なく、つけっぱなしでも電池が長持ちするので、暗闇での目印として利用できそうです。

　このように、電源電圧をコンデンサに充電して高い電圧を発生させる回路を、「チャージポンプ」といいます。


LED2個でも単3電池1本で…
LED２個を1.5Vで点滅させる回路 LED2個を1.5Vで点滅させる回路の写真
　同じようにトランジスタを2個使ってLEDを2個点滅させることができます。[ 図2-b0 ]

　これも乾電池1本(1.5V)で動作します。

　消費電流はパルス状に流れますので、正確には測定できませんが、平均で1.5mA〜2.0mA位でしょう。

写真をクリックすると点滅の様子が動画で見られます。↑



やっぱりICでしょ！


　「LEDの点滅といえば、やっぱりICでしょ！」という人には、光が左右に往復する、いわゆる「ナイトライダー」っていうやつを作ってみよう。
いわゆる「ナイトライダー」ってやつ

組み立てると、こんな感じ
回路がちょっと込み入っています。
　U1のNE555はタイマーICです。C-MOSのICM7555のようなものの方が、よいかもしれません。

　U2の4017は10進カウンタというICです。この出力をダイオードで6本にまとめて、 トランジスタを通してLEDを光らせています。

　LED1,2,3,4,5,6,5,4,3,2と光ると、ちょうど10通りでしょ。そのあとは、またLED1からの繰り返しです。
右の画像をクリックすると点滅の様子が動画で見られます。⇒
 「ナイトライダー」映像
　一応、汎用のICを使ってみましたが、この回路もちょっと古いようです。


小さく作るならPICで
　MicrochipのPICやアトメルのAVRを使えばもっと回路がシンプルになります。

　この程度の回路なら、一番小さい8PinのPICで十分です。

　[ 図2-d ]がその回路になります。
　必要な本数のLEDと抵抗のほかはPICだけという非常にシンプルな回路です。

　今までの回路と違ってソフトウェアが必要になりますので開発環境を整えなければなりません。
　また、出来上がったプログラムをPICに書き込むためにPICプログラマー（またはPICライターなどという）が必要です。

　いろいろと手間がかかりますが、同じ回路を使ってもいろいろな点滅方法にすることができます。


 PICを使ったLED点滅回路
デバッグ中の様子
　窓付きPICでデバッグ中の様子です。

　8PINのPICでも、プログラムメモリがフラッシュタイプのものが出てきたので、 これからはそちらのほうがプログラムの書き換えなどで手間が少なくて便利だと思います。


ちょっとだけクリスマス
2005/12/17

　クリスマスのシーズンなのでLEDを星型に並べてみました。
　
画像と動画
 星型点滅回路

　フラッシュタイプのPICが入手しやすく価格も安いので、PIC12F675で作ってみました。
　写真をクリックすると点滅の様子が動画で見られます。
　
　ソースファイルと回路図、部品配置図など一式をダウンロードすることができます。
　< ダウンロード(動画なども入っているので約700kByteあります) >
　
　ハードウェアとソフトウェアはMicrochip社のアプリケーションノートにある TB029 を応用しています。
　一般にダイナミックドライブなどを行う場合は、タイマ割り込みを使った方がプログラムの見通しがよくなっていいのですが、
ここでは（見かけ上の）同時点灯数が4個（あるいは7個）と一定なので、タイミングなど全てソフトウェアループによって処理しています。

　ソース上に少しコメントを入れてありますので、そんなに難しくないと思います。
　
　使用したLEDは手持ちにあった3mmの緑色のもので、多少古いタイプ（高輝度ではない）なので抵抗R1〜R4は130Ωを使ってみました。
　電源は5Vで実験しましたがちょうどいいくらいの輝度になりました。
　実験中、（ミノムシクリップが古く）接触不良などによって時々リセットに失敗したので、ConfigにBODEN_ONを入れてありますが、
それでも2.2Vくらいまで動作するので（当然、そのままでは暗くなる）LEDや抵抗値をうまく選択すれば3V（電池2本）での動作も可能でしょう。

　デジカメで撮った動画はいい感じにぼけているので、滑らかに点滅しているように見えますが、実際は多少ちらついて見えます。
　きれいに見えるようにするには、
　・近くで見ないで少し離れてみる。
　・周りを暗くしてみる。
　・台所から乳白色の密閉容器やスーパーのレジ袋などを拝借してきてかぶせてみる。
　・あくびをした後のなみだ目の状態でみる。
　など、工夫してみましょう。

dummy Part-Iへもどる dummy Topページへもどる dummy マルチストロボへすすむ dummy