2018年5月20日日曜日

工房設営 その6

 
まだまだ全然片付かない工房でありますが、あんまり大工&倉庫番ネタばかり続くのもなんですので、少々電子工作らしい作業記録を投下。
前回アームライトを改造して作ったこのLEDライト、小さくてそこそこ明るくてなかなか良いのですが、もっともっと明るく広く照らせるようにしたいなと思い始めました。
机の面積に比べて明るく照らせる部分がちょいと狭いのです。


ということで、しばらく前に買っていたこのCOBのLEDモジュールを複数使ってめっちゃ明るいライト+PWMで明るさを任意に調整可能。というやつを作ることにしました。


使ったCOBのLEDバーはAliexpressにたくさんありますが、例えばこれ。


AliExpress.com Product - 4807-0303 big promotion 48*7mm 3W DC 9V LED COB Strip Bulb Lamp Flip chip High lumen Light Source Module COB for Wall Lamp

点灯させてみます。12Vです。とても直視できない明るさ。200mAくらい流れます。


取り付けはアルミのL材を使うことにします。結構厚くなるので放熱板もかねる計画。
長物はまだ開梱すらしておりませんでした。


いろいろあるアルミ材から、


これを選びます。


例えばこんな風に並べて、


こんな感じに取り付けることを考えます。


PWM制御はArduinoとジャンクのFET使えばいいでしょう。容量のでかいFETは捨てるほど持っております。


最終的にどの形のArduino使うかは別途考えるとして、まずはあちゃんでいいのを使って回路とスケッチのテストをします。たくさんあるので、壊れても惜しくないです。


とりあえずLチカやってあちゃんでいいのが動作することを確認しておきます。これ結構だいじ。


FETはこの形なら最低でも5Aくらいは流せるはずです。


型番見ます。これはおそらく正弦波インバータ付きのUPSのジャンクから回収したやつじゃないかな。


回路は極めて一般的なPチャンネルFETを使ったスイッチ回路です。Arduino の出力をそのままゲートにかけています。実装するときはちゃんと抵抗入れます。ここではGNDとの間にゲートの電荷を抜くための10kΩくらいの抵抗を入れただけで動作確認しました。


とりあえずPWM(AnalogWrite)なので簡単です。適当な定数で明るさが変わることを確認すればOK。


で、次は点灯させながら自由に明るさが変えられる、つまりPWMのデューティを任意に変化させられるようにボリュームをつけます。
5Vを分圧してArduinoのアナログポートで読み取り、その値に従ってPWMのデューティを変化させればOKです。


スイッチもつけましょう。せっかくなのでタッチスイッチにします。
しばらく前に買って積みキットになっていたスイッチサイエンスのタッチスイッチモジュールを使います。モノはこれです。


だんだんごちゃついてきましたが、動作確認まではこんなもんです。


タッチスイッチのところだけはちゃんと配線してやらないとピンヘッダ突っ込んだだけではさすがに誤動作しまくりです。ということで、ハンダ付けしてちゃんとした接続を作ります。モジュール側にはL型のピンヘッダ付けて、


メスのQiコネクタを使って配線を引き出します。


電源と信号線(黄色)を使います。


ワイヤ類は作業台の横にこんな感じにひっかけるようにしました。使い勝手がなかなかいいです。


楽しいコネクタコンタクトカシメをやって、


ちゃんとした接続をします。


動かしてみましょう。


ばっちりです。
ポートとか細かいことは端折りますが、スケッチはこんな感じ。
完成したらちゃんとしたコメント付きのものをアップします。暫定として。
こんだけです。さすがArduino 、簡単なもんですね。

int blightness = 0;
boolean turnon = false;
void setup() {
  pinMode(6, OUTPUT);
  pinMode(8, INPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  digitalWrite(13, HIGH);
}

void loop() {
  if (digitalRead(8) == HIGH) {
    if (turnon == false) {
      turnon = true;
      digitalWrite(13, LOW);
      delay(500);
      digitalWrite(13, HIGH);
    } else {
      turnon = false;
      blightness = 0;
      analogWrite(6, blightness);
      digitalWrite(13, LOW);
      delay(500);
      digitalWrite(13, HIGH);
    }
  }
  if (turnon == true) {
    blightness = analogRead(5) / 4;
    analogWrite(6, blightness);
  }
}

お次はL材を切り出します。ここで新兵器登場。
先日高山質店で購入した切断機です。新品で、6500円だったかな。


初めて使います。こんな感じに簡単なクランプで材を固定して、高速回転するチップソーを押し当てるだけ。簡単です。


切れました。
.....簡単に切れました、と書きましたが、大変な思いをしました。
切断自体はあっという間で簡単に切れるのですが、アルミの切断粉が飛ぶ飛ぶ。周り中がカスだらけになって掃除が大変でした。いやあ、切断機を室内で使うのはやめた方がいいです。当たり前か。


とにかく、切りました。長さは結局230mmとしました。これだとLEDバーは4本しか乗らないのですが、手元にある12VのACアダプタが1.2A品だけだったので、安全を見て4本、つまり約800mAの電流を流すことにします。
LEDを始めとする半導体は温度が上昇すると抵抗が下がりますので電流がより流れる方向に変化します。このLEDバーも放熱なしでずっとつけていると230mAくらいまで電流値が増加するのが観察できます。ということも含めての4本使いという判断です。
こんな感じに並べるといいでしょう。


ここまでやって、この先の実装をやるためにはアクリルの切り出しが必要なことに思い当たりました。ところが、レーザ加工機はまだレーザ管すら乗せておりません(笑
ということで、ここまで進めましたが、ここで一旦中断してレーザ加工機の再起動をすることに。

いつになったら落ち着くのか全く見えません。週末だけの作業ですので夏までかかるかもしれないですね。

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