秋月ファンクラブ掲示板 過去ログ

タイマーを使用したLEDの消灯 - Harupa

2013/12/06 (Fri) 18:07

初めましてHarupaと申します。
只今6センチ程度のミニツリーのイルミネーションを作成しようと思い
色々と考えてる最中であるのですが、RGB自己点滅型LEDを並列で5~7個ほど使用し
たいと思ってます。
出来れば単三電池を2本~4本以内(出来れば3本)
必要なら昇圧回路で昇圧しても構いません。
仕様としては、メインスイッチの他にタクトスイッチを設け、
タクトスイッチでLEDが点灯し、555とリレーで一定の時間後OFFに
したいと思っています。
OFF時間はVR等で設定出来るとうれしいです。

あちこちで参考になるような物はないかと探していたのですが
僕の現在の知識では理解できず質問させて頂きました。
探してる途中でinari1様の投稿された、MOS-FETを使用した
LED就寝灯というのが気になったのですがどうでしょうか?

また、フォトダイオード等使用し、暗くなったらON,設定時間でOFF等も出来ますで
しょうか?

お時間のあります時でよろしいのでよろしくお願いいたします。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - inara1

2013/12/07 (Sat) 07:52

Harupaさん

ご希望の回路はタイマIC(LMC555)で実現可能です。以下のような動作の回路を紹
介する予定ですが、これでいいでしょうか。

・タクトスイッチをチョイ押しすると、自己点滅LEDが点灯し、ある時間が経過す
ると消灯する(点灯時間はボリュームで1分から12時間程度の範囲で調節可能)。
・タクトスイッチを押さなくても、周囲が暗くなると自己点滅LEDが点灯し、ある
時間が経過すると消灯する(点灯時間は上と同じ)
・周囲が一瞬暗くなったときにはLEDは点灯せず、数秒間暗くなった場合に点灯し
始める。周囲が瞬間的に明るくなったときはすぐに消灯する。LEDが点灯し始める
周囲の明るさはボリュームで調整可能。

1時間程度の時間ならば、タイマICだけでできますが、12時間となると難しいの
で、タイマICで作った時間信号をデジタルICで分周して最大12時間の信号を作るこ
とにします。

自己点滅LEDはこういうもの(http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00991/)
でしょうか。これは電源電圧が3Vから5Vで動作するので、回路の電源電圧も、それ
に合わせて3Vから5Vにします。

上の自己点滅LEDならば、7個光らせても、最大電流は140mA程度なので、LEDの
ON/OFFはリレーでなく、トランジスタでもできます。お手持ちのトランジスタの型
番が分かれば教えてください。これは屋外に置くものですか。電池駆動だと単三ア
ルカリ2本(3V)で、20時間くらいの点灯時間で電池寿命になります。LEDが点灯し
ていないときの消費電流はわずかです。

部品は以下のものを予定していますが入手できますか?

タイマIC(LMC555)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00130/
http://www.marutsu.co.jp/shohin_18981/
カウンタ(74HC393)
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=7Z2J-2SGY
http://www.marutsu.co.jp/shohin_98235/
フォトトランジスタ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02325/
http://www.marutsu.co.jp/shohin_95158/

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - Harupa

2013/12/07 (Sat) 09:14

おはようございます。
朝早くからありがとうございます!

LEDですが秋月のも検討したのですが、こちらを購入済みで今日か明日届く予定です。
http://store.shopping.yahoo.co.jp/kaito-shop/1011-00050.html

順電圧 3.2~3.4V
順電流 20mA
となっていたのでこちらの方が電圧が低かったのでこちらのLEDを選択しました。

完成したイルミは室内に小さな松ぼっくりで作ったツリーに飾り付ける予定です。

トランジスタですが、手持ちは2SC1815GRと2SA1015しか無いのですが他に必要でしたらカウンタとフォトトランジスタも購入する予定ですので序に購入いたします。
ボリュームも100kΩの物しか手持ちに無いので、こちらも多分必要になってくると思いますのが、最終的なリストで購入したいと思っております。

よろしくお願いいたします。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - inara1

2013/12/07 (Sat) 09:27

LEDは分かりました。7色の自動点滅とは豪華ですね。

トランジスタは2SC1815GRで大丈夫です。

他にオペアンプを1個使います。
オペアンプ(LMC6482)
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02469/
http://www.marutsu.co.jp/shohin_13997/

ボリュームは1MΩ(点灯時間調整用)と100kΩ(動作する明るさ調整用)が1個ず
つ必要です。

現在、ブレッドーボードで動作確認中です。後で回路図と部品リストを紹介しま
す。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - inara1

2013/12/08 (Sun) 11:42

タイマは2種類としました。1つは短時間タイプで、最長点滅時間は15分程度です。
もう1つは長時間タイプで、最長点滅時間は20時間程度です。どちらも、基本的な
機能は同じで、設定時間の最大値だけが異なります。基本機能は以下の?と?です。

?手動で点滅/消灯
スタートスイッチをチョイ押しすると、LEDが点滅し始め、設定した時間が経過す
ると自動的に消灯します。点滅している途中でリセットスイッチをチョイ押しする
と、強制的に消灯します。再び、スタートスイッチをチョイ押しすると同じ動作と
なります。点滅時間は可変抵抗VR2で調整できます。

?暗くなると点滅
周囲が暗くなると、LEDが点滅し始め、設定した時間が経過すると自動的に消灯し
ます。周囲が明るくなり、その後再び暗くなると、またLEDが点滅し始め、設定し
た時間が経過すると自動的に消灯します。周囲が暗くなってLEDが点滅し始める
と、スタートスイッチは効きませんが、リセットスイッチをチョイ押しすると消灯
します。この回路では、周囲が連続して数秒くらい暗くならないと反応しないよう
になっています(センサの前を人が横切って、一時的に暗くなってもLEDは点滅し
始めません)。LEDが点滅し始めるときの周囲の明るさは可変抵抗VR1で調整できま
す。点滅時間は(手動で点滅)と同じです。

【短時間タイプ】
部品はタイマIC(LMC555)とオペアンプ(LMC6482)を1個ずつ使っています。LED
の点灯時間は、可変抵抗VR2の抵抗値とコンデンサC1の容量で決まります。
点灯時間(秒)=R1(Ω)×C1(F)
R1を1MΩ、C1=1000μFとすれば、点灯時間は1000秒(17分弱)になります。R1やC1
をさらに大きくすると、点灯時間をさらに伸ばすことは理論的には可能ですが、こ
れより伸ばすと、コンデンサの漏れ電流などの影響で、実際の設定時間と計算値の
ずれが大きくなり、最悪の場合、永久にLEDが消灯しなくなるので、この回路で
は、最大点灯時間を15分程度にしています。これより長い点灯時間が必要なとき
は、後半の長時間タイプの回路にしてください。

【部品リスト】

LMC6482(1個) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02469/
LMC555(1個) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00130/
1N4148(1本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00941/

(可変抵抗)
500kΩ(1個)
パネル取り付けタイプ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00251/
半固定タイプ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-07177/
1MΩ(1個)
パネル取り付けタイプ http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00252/

(コンデンサ)
0.1μF(3本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06165/
1μF(1本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05105/
10μF(1本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-05103/
1000μF(1本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-02361/

(固定抵抗)
1kΩ(1本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-16102/
10kΩ(5本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-16103/
100kΩ(5本) http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-16104/

【長時間タイプ】
ロジックICだけ(74HC14APと74HC393APを1個ずつ)の回路としました。周期が0.3
秒から10分まで変えられる矩形波発振器の出力を128分周して、長時間のパルス幅
を作り、そのパルスでLEDを点灯します。回路図と部品リストは後で添付します。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - Harupa

2013/12/09 (Mon) 11:41

大変遅くなりました。
昨日は1日家族サービスでPCイジれませんでした、すいませんでした。

早速上記リストの内容で足りない物を注文いたしました。
届き次第ブレッドボードにて確認してから本番に挑みたいと思います。

非常に判りやすい回路図誠にありがとうございます!
これならなんとか僕にも出来そうです。
抵抗は1/6を指定されてますが、1/4だとまずいでしょうか?
取り敢えず1/6で注文はしております。

引き続き長時間の方もよろしくお願いいたします。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - inara1

2013/12/10 (Tue) 18:35

抵抗は1/4Wでも構いません。

平日は仕事で時間が取れないので、長時間のほうは土日までお待ちください。回路
図はできてますが動作確認がまだです。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - Harupa

2013/12/13 (Fri) 17:08

こんにちわお世話になります!
少し遅くなってしまいましたが、やっと部品が揃いブレッドボードにて確認出来ま
した。
LED7個だと結構暗くなると予想してたのですが、かなり明るいですね
抵抗入れて少しLEDを暗くしようと思います。

VR2のボリュームですが最短でも数分は点灯していますが
これであってますでしょうか?


Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - Harupa

2013/12/13 (Fri) 17:11

配線がごちゃごちゃして見づらいと思いますが
ブレッドボードの画像です

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - Harupa

2013/12/14 (Sat) 11:39

こんにちわお世話になります。
昨日の夜基板の方に組んでて気が付きました、1MΩの可変抵抗ですが
間違えて500kΩを注文していたようです。。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - inara1

2013/12/14 (Sat) 16:25

VR2が500kΩだと最長時間が半分になります。可変抵抗にすれば点灯時間を変えら
れますが、変更しないのであれば、VR2を固定抵抗にすればいいです。

>VR2のボリュームですが最短でも数分
本来ならもっと短いはずですが、ボリュームの接点に大きな電流が流れて、接点が
劣化して抵抗が増えてしまったのかもしれません。VR2を最小に絞る(点灯時間を
短くする)ことはないと思って省略しましたが、ボリューム部分の抵抗値があまり
小さくならないように、添付図の赤色の破線で囲ったように、VR2と直列に10kΩの
抵抗を入れてください。この抵抗があると、VR2を最小に絞ったときに接点に大き
な電流は流れないようになります。

前のボリュームの接点は劣化しているかもしれないので、ボリュームを新品と交換
して、添付図の回路(10kΩ追加)に変更して動作させてみてください。

長時間タイプの動作確認ができたので、この後、回路図を添付します。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - inara1

2013/12/14 (Sat) 21:22

【長時間タイプ】の回路図です。可変抵抗VR2を調整することで、自己点滅LEDの点
灯時間を30秒から5時間まで変えられます。

点灯時間はVR2の回転角度に比例するので、このままだと、1時間未満に設定するの
は難しいですが、回路図の「A点」の接続位置を変えると、以下のように、最大時
間を短縮することができます。

A点をつなぐ位置 点灯時間
3pin  0.2秒~2分
4pin  0.4秒~4分
5pin  0.8秒~9分
6pin  1.7秒~18分
11pin 3.5秒~37分
10pin 7秒~1.25時間
9pin  15秒~2.5時間
8pin  30秒~5時間(回路図の接続)

【部品表】
(フォトトランジスタ)
NJL7502L 1個
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02325/
http://www.marutsu.co.jp/shohin_95158/

(ロジックIC)
74HC14 1個
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=758P-A6EU
http://www.marutsu.co.jp/shohin_40524/
74HC393 1個
http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=7Z2J-2SGY
http://www.marutsu.co.jp/shohin_98235/

(トランジスタ)
2SC1815 2本

(ダイオード)
1N4148 3本

(抵抗)
1kΩ 2本
10kΩ 8本
100kΩ 4本

(可変抵抗)
500kΩ 1個
1MΩ 1個

(コンデンサ)
0.1μF(積層セラミック)  2個
1μF(積層セラミック)  2個
10μF(積層セラミック)  2個
100μF(アルミ電解)  1個

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - Harupa

2013/12/16 (Mon) 09:23

おはようございます。
再度足りない部品と間違えて注文した物を発注しようと思ってますが

コンデンサの100uFの物ですが、アルミ電解となってますが普通の電解コンデンサ
の100uFタイプでも大丈夫でしょうか?
電解コンデンサー100μF25V85℃の物でしたら在庫があるのですが
ロジックICはすでに前回同時に発注してあり、手元にあるので可変抵抗とコンデン
サだけ手に入り次第組める状態です。

Re: タイマーを使用したLEDの消灯 - inara1

2013/12/16 (Mon) 18:16

「アルミ電解=普通の電解コンデンサ」ですので、普通の電解コンデンサでいいで
す。

100μFだと最長5時間の点灯時間ですが、100μFを2本並列にして、200μFにすれ
ば、最長点灯時間は2倍の10時間になります。必要な点灯時間に応じて、コンデン
サの数を変えてください。

大きな容量のコンデンサを購入すると、お金もかかりますし、サイズ(高さ)が大
きくなってしまうので、100μFをいっぱいお持ちなら、それを並列にして大きな容
量を作れば、かさ張らず、在庫の有効利用になると思います。

私も220μF/25Vの電解コンデンサを100個以上持っています。勤務先にあるジャン
ク品用のゴミ箱に捨てられていたのを拾ってきたものです。