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2016年6月19日日曜日

コスプレーヤーの衣装用電飾基板を作成した

とある知人のコスプレーヤーに「色が変えられて、RGBのLEDが30個くらい駆動できる
(全部同じ色でいい)イルミネーション基板がほしい」と言われたので、
ささっと作った記録を上げておく。

わりと検索しても出てこないので。



要件
・RGB-LED x30 = (20mA x3=) 60mA x 30 = 1.8A(各ch 600mA)の制御に耐えられるようにする。
・電源を別に背負うのも、電池というのもあれなので、モバイルバッテリー供給とする。
・簡単にプログラムがいじれるようにArduino Nano(依頼者のもの)を使用する。
・ボタン2つで色が変えられるようにする。
・デバッグが容易なように、基板上にスイッチとモニタ用LEDを付けておく。
・保護回路は省略。モバイルバッテリーの保護頼みである。

工夫
・MOS-FETでLEDを駆動するため、電源が許す限りかなりの量をつけられる。
 (正直オーバースペックだったと思う)
・電源分離用のジャンパを付けてあるため、マイコンの電源がLEDに振られてリセットされるようなら
 Arduino Nanoに付いているUSBコネクタから別途電源供給することで動かせるようにしている。
・LEDのパターンは色相を回すことにした。一番実装が楽だったので。
・Arduinoの浮動小数点演算は割と酷く遅くはないことがわかった。
・PWM出力複数付いているのは本当にいいことだと思う。


回路図

部品表

品名 単価 数量 小計 URL
角型フルカラーLED OSTA71A1D-A アノードコモン (10個入) 450 4 1800 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-01444/
NchパワーMOSFET 2SK2232(60V25A) 100 5 500 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-02414/
基板取付用USBコネクタ(Bタイプ メス) 50 2 100 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-00161/
ピンヘッダ (オスL型) 1×40 (40P) 50 1 50 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-01627/
分割ロングピンソケット 1x42 (42P) 80 1 80 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-05779/
タクトスイッチ(黒色) 10 8 80 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03647/
絶縁ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー0.1μF50V2.54mm(10個入) 100 1 100 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-00090/
電解コンデンサー10μF50V85℃ (ルビコンPK) 10 3 30 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-03116/
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W 1kΩ (100本入) 100 1 100 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25102/
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W 100Ω (100本入) 100 1 100 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25101/
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W 180Ω (100本入) 100 1 100 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25181/
カーボン抵抗(炭素皮膜抵抗) 1/4W 220Ω (100本入) 100 1 100 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gR-25221/
Arduino Nano 0 在庫品を利用
送料 500
合計 3640


操作方法
スイッチA短押し カラーパターン インクリメント
スイッチB短押し カラーパターン デクリメント
スイッチA長押し 常時点灯・点滅切り替え
スイッチB長押し 消灯切り替え
スイッチAB長押し 設定リセット

カラーパターンはEEPROMに記録され、次回起動時も再現される。


プログラム
※表示されない場合は少し待ってください。それでもダメな場合はリロード



・後記
作ってから気づいたが、

エーモン RGBカラー LEDコントローラー 1854 エーモン工業 (amonkogyo) https://www.amazon.co.jp/dp/B00EXGS9FK/ref=cm_sw_r_tw_dp_q.HzxbDBYD8C6
に機能が似ている。
もっとも、こちらは点滅もしなければ、点滅パターンの調整やカスタマイズも効かない。

12Vの電源が用意でき、各chのLED駆動電流が500mAまでに収まり、
かつ点滅が不要ならば、こちらを買うと完成品が1200円程度で済むので、
そちらがおすすめである。

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