2100年01月01日

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2017年08月20日

音楽連動照明スピーカーを作りました

3Dプリンターを使い、パワーLEDを使用した照明とスピーカーを一体化させました。
 
P2300013.jpg
 
P2300014.jpg
 
照明の明るさは手動で調整することも出来ますし、音楽の音量に合わせて変化させることも出来ます。
 
 
基板は3枚あり右からオーディオアンプ、ArduinoとLED制御シールド、バンドパスフィルターです。
 
P2300021.jpg
 
ArduinoのA/D端子に音声を入力し、音量を読み取っています。その際A/D端子に入力する前にバンドパスフィルターを入れ、音声帯域程度(100Hz〜5kHz)のみ取り出しています。
 
 
外装は右からLEDのディフューザー、スピーカーのリフレクター兼LEDの台座、スピーカー本体です。
 
P2300022.jpg
 
スピーカーユニットはFountek製2インチスピーカー FR58Cを使用しています。
スピーカーの仕様は容量0.7Lのバスレフスピーカーです。上面にバスレフダクトを4つ設けています。
 
 
こんな感じで音楽と明るさが連動する照明スピーカーを作りました。
まだ変更箇所が多いので大分先の話になりますが、これの販売を考えています。

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2017年08月13日

Maker Faire Tokyo 2017に行ってきました

平成29年8月5日(土)と平成29年8月13日(日)に開催されたMaker Faire Tokyo 2017(MFT2017)に行ってきました。私が行ったのは8/5(土)だけです。見た中で面白そうだった物をぼちぼち紹介します。
 
つくば科学株式会社さんの歌うテスラコイルです。テスタコイルという放電により稲妻を発生させる装置で、音を出すことが出来ます。
会場では動画よりも小さい鳥かごのような装置を使っていました。おそらくMini DRSSTC (TS-DRSS-01)と思われます。
 
Slaperoo PercussionさんのSlapStickです。金属の板を叩くことで演奏する楽器です。打楽器の感覚で演奏できるスラップベースといった感じです。
 
奇楽堂さんのHoneycombBellです。六角形を組み合わせたタッチ式の鍵盤楽器です。この六角形のブロックを組み合わせることで拡張したりすることが出来ます。
 
熊本高専の固定翼付きドローンです。飛行時に固定翼の揚力を利用することでプロペラの回転数を抑え、バッテリーの消耗を抑えるそうです。
 
他にも色々見て回りましたが、特に興味を惹かれたのはこんなところです。色々と見れて刺激を受けました。
posted by ました at 17:30| Comment(0) | その他 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2017年08月03日

赤外線測距センサ VL53L0X

Make: Japanのサイトに赤外線測距センサとRaspberry Piを組み合わせたレーダーの記事がありました。
"Raspberry Piで作るレーダー" -Make: Japan
レーダーの詳しい説明は下記のサイトに記載してあります。
"Raspberry Pi講座 VL53L0Xを使ったレーダー" -Hobby robot laboratory
サーボモーターで測距センサを動かし、周囲の物体との距離を測っています。上記の記事の結果を見るとそれなりの精度が出ているようです。
 
 
使用しているセンサーはVL53L0Xで、測距には940nmの赤外線レーザーを使用しています。記事で使用しているセンサーモジュールは在庫切れですが、類似品がSwitch Scienceで取り扱っています。
"Pololu VL53L0X Time-of-Flight 距離センサモジュール" -Switch Science
0J7224.600x480.jpg
引用した写真の基板中央にある黒色の一番大きい直方体のICがVL53L0Xです。写真に写っている2.54mmピンヘッダと比べると分かると思いますが、この測距センサはとても小さいです。
 
測距センサモジュールは超音波を使ったものもありますが、超音波センサはVL53L0Xと比べると大きいです。
"超音波距離センサモジュール HC-SR04(SparkFun販売品)" -Switch Science
13959-01.jpg
VL53L0Xだと超音波センサに比べてだいぶ小さいので、あまり目立たせずに組み込みやすそうです。
ロボットカーや動体検知などに使ったら面白そうです。
 

posted by ました at 15:46| Comment(0) | 商品紹介 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

2017年07月24日

照明器具製作 第6回:部品選定・回路設計

はじめに

前回スイッチング式LEDドライバーを使うと効率良くパワーLEDを駆動できるという話をしました。
今回はLEDドライバーの選定と駆動回路の設計を行います。
 

目次

 

1. LEDドライバー CL6807

使用するLEDドライバーはCHIPLINK社のCL6807(秋月電子通販コード:I-06277)というICです。
 
I-06277.JPG
図1 CL6807外観(秋月電子通商 商品ページより)
 
1WパワーLEDを点灯させるには順電圧が約3.3[V]、順電流が約300[mA]必要です。ですので、LEDドライバーが流せる電流は300[mA]にマージンを加えて500[mA]くらいは欲しいです。
秋月電子で扱っているスイッチング式のLEDドライバーで500[mA]以上流せてかつ、電子工作で使えそうなICはこのCL6807と類似品のCL6808の2種類しか見つかりませんでした。CL6807とCL6808の違いですが、CL6808の方がやや価格が高く、流せる電流が大きいです。
とはいえ1WパワーLEDを点灯させるにはCL6807でも十分なので、CL6807を使うことにしました。
 
CL6807の特徴を下記に記します
  • 動作電圧範囲がDC8V〜30Vと電子工作で扱いやすい
  • 最大電流が1Aまでなので3WパワーLEDまでなら駆動可能
  • ICパッケージがSOT89-5なので、変換基板は必要なものの手作業で半田付け可能
  • 秋月で4個150円と入手性が良い
  • 調光機能がある
これらの特徴から電子工作で使うには扱いやすいです。このLEDドライバーを使ってパワーLED駆動回路を作成します。
 

2. 回路設計

CL6807のデータシートより、標準回路は図2のようになっています。このような回路が基本のようです。
 
2017-02-19.png
図2 CL6807標準回路
 
図2の回路を元に、1WパワーLEDを3個直列で点灯させることができ、かつ秋月電子で入手できそうな部品を選びんで設計した回路が図3です。
 
2017-06-10 - コピー.png
図3 パワーLED駆動回路
 
データシートからの主な変更点は以下の通りです。
  • 電流検知抵抗Rsを0.47[Ω]と1.0[Ω]の並列接続に→LED順電流を約300[mA]にするため
  • インダクタに47Ωを仕様→入手の都合
  • LEDの両端にコンデンサを追加→リップルノイズの除去
 
CL6807では順電流の値IdをRsの抵抗値で決めます。計算式はデータシートよりId[A]=0.1/Rs[Ω]です(p.2 Pin Description)。流したい順電流は300[mA]ですので、計算するとRsの抵抗値は0.333[Ω]です。ですが残念ながら0.33[Ω]の抵抗器が秋月電子で売っていなかったので、0.47[Ω]と1.0[Ω]を並列接続し合成抵抗0.320[Ω]として代用します。このときの順電流の設計値は313[mA]です。
またRsの抵抗器を選ぶ際は抵抗値だけでなく、精度も重要です。Rsの抵抗値を元に順電流が決まるため、Rsのバラつきが大きければその分順電流のバラつきも大きくなります。そこでRsには精度がよい金属皮膜抵抗器(誤差±1%)を使います。ちなみに一般的な炭素皮膜抵抗器の誤差は±5%です。
 
CL6807のデータシートに "In cases when a lower LED current ripple is needed, a capacitor can be placed across the LED terminals." (p.6 LED Current Ripple)と記載されていました。使用するパワーLEDが低リップルを要求するのかどうかは分かりませんが、念のためコンデンサC6を追加しました。コンデンサの容量を1[μF]にしたのは適当です。
 
1WパワーLEDの順電圧は約3.3[V]なので、3個直列接続にすると順電圧の合計は約10[V]です。なので電源電圧は10[V]+αとして15[V]としました。12V電源でもおそらく動くでしょうけれど、念のためにマージンを持たせて15[V]にしました。
 

おわりに

今回は使用するLEDドライバーとしてCL6807を選び、回路を設計しました。次回は回路を基板に実装します。
 

posted by ました at 17:32| Comment(0) | TrackBack(0) | 電子工作の知識 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする