ゾートロープ(3) LEDフラッシュ回路

今回はセンサーのつもりだったけど,LEDフラッシュ回路を先に説明しておかないとセンサー回路の説明がわかりにくいので,予定変更でLEDフラッシュ回路の紹介にしよう。

LEDフラッシュ回路とえらそうなことを言っても(いつものように)たいした回路ではない。要はNE555を使った単安定マルチバイブレータのタイマーで,トリガー入力にLのパルスが入ると一定時間だけ出力がHになるので,その「一定時間」を1msくらいに設定してパワーLEDをドライブする回路だ。

555timer
CADソフトの使い方が良く分からないことも気にしないで,とにかく基板が形になればいいという事だけを考えて書いた回路図なので何が何だかわからないけど,自分用のメモもかねて主な点を解説しておく。

  • JP1:LEDドライブ回路とタイマー回路の電源を共通にするか別にするかを設定。ショートで共通,カットで別。
  • P2(POWER):電源入力。通常はJP1をショートしてLEDドライブ回路にも電力を供給する。
  • K1(TRG):信号入力。VCCとGNDはセンサーの電源や,信号線のプルアップ・プルダウン用。
  • P1(CV):555の制御電圧を設定。通常は使わないが,555とセンサーを別電圧で動かすときに使う。コネクターからの入力電圧をR1・R2で分圧すればいいかと安直に考えていたら,内部の分圧抵抗のことも考えなければいけないのでそんなに甘い物じゃなかった。とりあえず,C2だけ実装しておけばCVは関係なくなるので問題なし。
  • P4(VR):発光時間を設定するボリューム。基板上にボリュームを実装しないときに使用。
  • P8(EXT LED POWER):LEDを555と別電圧で動かすとき,JP1をカットして,こちらからLEDの電源を供給
  • P5~P7(LED):LED接続用。直列になっているので,使わない端子はショートする。
  • P3(SG OUT):555の出力を取り出す。基板上のLEDドライブ回路はR6を外せば切り離せる。

C1とR3の微分回路は,トリガー時間がタイマー時間より長いと,トリガーがHに戻るまで出力も戻らない(トリガーがLの間,出力はHになりっぱなし)ということになるので,トリガーのエッジを抽出するため。なにしろ今回はタイマー時間が1msだったりするので必須だ。

R7はQ1,Q2で構成される定電流回路の電流設定。この抵抗に生じる電圧が0.6V以上になると電流が制限されるので,制限電流 I の時の電流検出抵抗R7の抵抗値は,R_7 = \frac{0.6}{I} の計算で求める。

 できあがった基板(右)と,LEDドライブ回路だけをユニバーサル基板で組んだもの(左)。当然のことながら,同じ部品が同じように並んでいる


できあがった基板(右)と,LEDドライブ回路だけをユニバーサル基板で組んだもの(左)。当然のことながら,同じ部品が同じように並んでいる

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