LEDとPICマイコンを使った工作 Step4

Step4 PICを使ったタイマー回路の作成

前回は、白色LED発光回路（5V電源用)の基盤実装をしてみました。今回はその12V電源化とタイマー回路の作成について。まずは12V電源化について。PICの電源電圧は最大でも5V程度、それを超えると壊れてしまいます。そのため、車の電源につないで回路を駆動するには12Vから5Vまで落としてやる必要があります。何かいい方がないかと調べたら三端子レギュレータという都合のいい物がありました。これを使って完成したのが下の写真。ついでに青色LEDにしてケースも付けてます。使用PICはPIC16F1827。

発光パターンは何種類かあってボタンを押すごとにかわるのですが、今回はEEPROM（不揮発性メモリ）を使って電源投入自に前回のパターンから始めるようにしました。ボタンを押すごとにEEPROMに書き込み、電源投入自にそれを読み込むといった具合です。プログラム的にはこんな感じでとてもシンプルです。
ledPattern = EEPROM_READ(0x01); //EEPROMに保存したLEDパターンを読み込む
EEPROM_WRITE(0x01, ledPattern); //EEPROMにLEDパターンを書き込む

EEPROM関数を使うにはヘッダファイルをincludeしなくちゃいけないらしいけど、mikroCの場合はデフォルトでプロジェクト作成すると、全ライブラリを読み込む設定になってる模様。「Library Manager」を確認すると「EEPROM」の項目にちゃんとチェックが入ってます。入ってなければチェックすればOK。

三端子レギュレータを使った変圧のための回路はこちら。ネットで調べてたらだいたいこんな感じでした。入力側の電解コンデンサは入力が一定であればいらないようですが、車だとエンジンOFFで12V、ONで14.1Vなので一応入れときました。使った三端子レギュレータは5V1A出力のNJM7805FA。

ケースの中身。LEDをケースの外に出すために5mm角のプラ棒を使って底上げ。ケースやプラ棒へはルーターやピンバイスを使って穴あけをしています。ちなみにこのケースはABS樹脂なのですが、PS樹脂のように熱ですぐ溶けることなく、ルーターのドリルに絡みつかずに空けやすかったです。

さて、続いてPIC16F1827を使ったタイマー回路の作成です。仕様としては、通電後に一定時間経過すると電源をOFFにするといったものです。スライドスイッチ（6切替）を設けて、3秒／5秒／10秒／30秒／1分／30分と時間指定できるようにしました。いわゆるマイナスコントロールで、プラス側は常に電源に接続しておきマイナス側をGNDにつなぐ／つながないでON/OFFのコントロールをします。4ポート用意し、4種類の電装のタイマーOFFを一括で行えるようにしました。入力側はルームランプのところの常時電源（＋）とカーテシ線（－）につないで使う予定です。

ケースの中身。プラス線はPIC稼動用と4ポート用とも共通としました（並列接続）。回路の短絡や許容電流以上が流れると危険なため、1Aヒューズを設けています。ところで、5V稼動のPICで12Vの電装ON/OFFをしているというのが実はミソで、回路に5Vと12Vが混在しているのです。これはトランジスタアレイ（トランジスタと抵抗がセットになったIC）を使って実現しました。トランジスタは名前ぐらいしか知らないので調べたところ、増幅とスイッチングという機能がある事を知りました。今回は後者を利用しています。トランジスタアレイのI1にPICからの出力5Vを入力すると、01（12V回路）とGNDが接続されます。トランジスタのスイッチング機能のおかげで、5V回路で12V回路のON/OFF操作ができるというわけです。リレースイッチを使っても全く同じ事ができるとは思いますが、トレンジスタアレイを使った方がスマートにできそうなのでこちらを採用しました。

これで作りたかった物が一通りできたので電子工作はこれで一旦終了です。そろそろ模型製作に戻らねば。なお、作った物を実際に車に取り付けるかどうかはご想像にお任せします。

使用部品：LED回路
　PIC16F1827　 　170円×1
　高輝度青色LED　　70円×10
　三端子レギュレータ　　50円×1
　電解コンデンサ100μF　　24円×2
　積層セラミックコンデンサ0.1μF　　3.5円×4
　カーボン皮膜抵抗10kΩ　　2.7円×1
　カーボン皮膜抵抗100Ω　　2.7円×1
　タクティカルスイッチ　　37円×1
　板バネICソケット18pin　　40円×1
　基板
　ケース

使用部品：LED回路
　PIC16F1827　 　170円×1
　トランジスタアレイ　　120円×1
　三端子レギュレータ　　50円×1
　電解コンデンサ100μF　　24円×2
　積層セラミックコンデンサ0.1μF　　3.5円×3
　板バネICソケット18pin　　40円×1
　板バネICソケット16pin　　30円×1
　ヒューズホルダー　　70円×1
　ガラス管ヒューズ　　30円×1
　スライドスイッチ　　57円×1
　端子台4極　　190円×1
　基板
　ケース

LEDとPICマイコンを使った工作 Step3

Step3 オリジナル動作作成と基盤実装

Step2では本に載っていたサンプルの動作を確認しました。今回はLEDを光らせる回路はそのままに、プログラムをいじって光らせ方をいろいろ変えてみました。まずは、ブレッドボードで動作を確認。目的の動作が確認できたら、回路基板に部品をはんだ付けしていきます。リード線は「品名0.51mm ETFE」耐熱150℃、外形0.81mmの単線を使用（これ以上太いリード線はヨリ線しか置いてなかったのでこれを選択）。はんだは鉛フリーはんだ。やり慣れてるわけではないので結構な時間がかかりました。

YouTubeに動画アップしてみました。

今回はここまで。次回のテーマはPICを使ったタイマー回路の作成についてです。思い起こせば、車の車内イルミネーションをちょっとやってみようと始めた電子工作。ルームランプ連動のフットライトもついでに付けてみようと思ったんですが、半ドアなどによるバッテリー上がりのリスクも高まるわけで。なら、指定時間で電源OFFしてくれるタイマー回路も自作しちゃおうってなったわけです。

1/700 - 利根

種類： スケールモデル
形式： TONE CLASS HEAVY CRUISER（利根型重巡洋艦）
名称： TONE（利根）
定価： 2800円
Scale： 1/700
発売日： 2010/12
発売元： FUJIMI

16/0x/xx　Failed　──────────
失敗。フジミの艦船模型は組んでから塗るってのは駄目ですね。マスキングしてたらマストをへし折ってしまい、真鍮線を使って直してみようとするもうまくいかず。潔く破棄しちゃいました。特に思い入れもある艦じゃなかったのもモチベーションが上がらない原因だったかもしれません。艦船模型、とりわけフジミのは塗りながら組む、と。そこそこな勉強料を支払った感じです。



16/03/20　進捗50%　──────────
とりあえず一通り組み上がったところ。部品の組み付けもそうですが塗装も大変そうです。作り甲斐があります。

16/02/21　進捗10%　──────────
塗装の持ち手がない事を理由にストップしてましたが赤城さんも完成した事だし、作業を再開する事にしました。とりあえずリノリウムのウッドブラウンと軍艦色の佐世保グレーを吹きました。

主砲を組み立てたところです。砲身が稼動できるほど細かいんですね。他のパーツにしても、タミヤやアオシマ、ハセガワのウォーターラインシリーズとは一線を隔す感じで細かくて作るのが大変です。

少しずつ艤装を施していくわけですが、フジミは本当に細かく作られていますね。写真の細かなパーツ（×10）の文字にクラッとしました。作るにはかなりの集中力が要求されそうで、年度末の忙しい時期にはちょっとつらい感じです。同時進行の他のキットで気を紛らわせながら進める予定です。

15/08/31　進捗0%　──────────
艦船模型製作の教科書に作例の載ってるキットを作ってみようって事で購入した利根ですが・・・。本に載ってたのは1944年レイテ沖海戦時のもので、これは1945年最終状態のものでした。ちょっと失敗。

気を取り直して。かの本によれば艦船模型では最近はフジミが頑張っていて出来がいいとの事。アオシマ、タミヤ、ハセガワと作ってきたのでそろそろフジミのも作りたいと思って購入しました。

パッケージを開けるとなるほど細かい。細かい分、パーツ数も多いです。モールドなんかも細かく彫られています。ウェイトは「SEA WAY MODEL」と書かれた紙に包まれて2つ入っていました。

ウェイトを2枚仕込んだところ。作業は甲板を取り付けるところまで進めました。艤装は細かいので取付前にまずリノリウムを塗装する予定です。塗装の持ち手を赤城さんに使ってるのでそちらが完成するまでは作業中断かな。