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catalinaの備忘録

ソフトウェアやハードウェアの備忘録。後で逆引きできるように。

Arduinoを使って魔法陣ライトアッププロジェクト(魔法陣側のライトアップシステム検証)

コスプレで魔法詠唱中には魔法陣を出したいプロジェクト。

テープLEDを使った電飾は実現可能だということがわかったので、制御モジュールも自作しようということで作り始めました。

 

魔法陣モジュールの全体図

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前回のブログエントリで、テープLEDを使ったライトアップはできることまで確認済み。

そこで、次はArduinoでテープLEDを制御することを考える。

点灯パラメータはTWE-liteモジュールから、ZigBee通信で受け取った信号を使う。

実際の制御信号は杖に仕込んだ加速度センサなどから生成したいけど、それはまたおいおい検討していく。

 

今回やること

  • 今回はTWE-liteとArduinoの接続実験
  • Arduinoを使ったテープLEDの点灯実験

 

まず、TWE-liteとArduinoの仕様

ZigBeeワイヤレスモジュール TWE−Lite DIP−PCB (半完成品セミキット): 無線、高周波関連商品 秋月電子通商 電子部品 ネット通販

Arduino Leonardo (ピンソケット・ピンヘッダ未実装): マイコン関連 秋月電子通商 電子部品 ネット通販

なんでLoenardoかと言われると、深い意味はない。ウチに転がってたので使おうってだけ。

ZigBeeを使う理由も特になし。モバイルで動かすことを想定しているので消費電力の低い無線通信だったら何でもよかった。他に候補としてあったのはLowLevelBlueToothとか。

 

TWE-LiteのPWM出力をArduinoで受け取る

直結してもうまくいかなかった。

ただし、Arduinoは動作電圧は5V, TWE-Liteは動作電圧は3V。

というわけで、回路はこんな感じになりました。

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ポイント

  • ArduinoのAREFピンにTWE-Liteの動作電圧と同じ3Vを入力する
  • Arduinoのプログラム中でanalogReference( EXTERNAL )してAD変換の基準電圧をAREFの3Vにあわせる
  • TWE-Liteの出力はPWMなので、適当な積分回路を通してからArduinoのアナログ入力に与える

これでTWE-Liteの入力信号をArduinoのソフトウェア内で扱うことができるようになった。

ちなみにPWMを直接Arduinoに与えると0と1023の2値しか出してくれなかった。

ADCの仕様わからないからなんとも言えないけども、積分

した電圧を与えるとうまくいくので、ADC側の仕様の問題かもしれない。

 

ArduinoでテープLEDを制御する

まずはパーツ紹介

前回のブログエントリで紹介したテープLEDに追加で、こんなパーツ買ってきた。

家に転がってたものも一応掲載。

ブレッドボード用DCジャックDIP化キット: 組み立てキット 秋月電子通商 電子部品 ネット通販

東芝 2SK2231 FET

フルカラーテープLED(RGBLED45個付1.5mタイプ): LED(発光ダイオード) 秋月電子通商 電子部品 ネット通販

24W級スイッチングACアダプター12V2A NT24−1S1220: 電源一般 秋月電子通商 電子部品 ネット通販

 

さて、12Vの電圧をブレッドボードにつないで、+側をテープLEDの+端子につなぐ。

この端子に対して制御すればいいんだけども、テープLEDは1.35Aが最大で流れるらしい。そのままマイコンつなぐと当然壊れるし、2SC1815ではちょっと力不足。

そこで、2SK2231を使うことにした。以前のエントリで書いたモータの制御で使ったやつですね。これなら1.35Aは全然余裕。

とりあえず赤色のLED端子に対して実験する。

回路図。

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回路図書き終わってから気づいたけど、ARDUINOの出力部分にプルダウン抵抗付け忘れてますね。あとで修正しましょう。

これで魔法陣側モジュールの技術要素の確認まで完了した。

 

さて、調子に乗ってRGB全部制御してみたのがこちらの写真。

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写真左がArduino Leonardo, 中央がDCジャックとMOS-FET(2SK-2231), そこから伸びてるリード線がテープLED用の信号線。

 

いい感じに点灯してくれた。(自画自賛)

 

これで魔法陣側モジュールの技術要素は問題ないことが確認できた。

次は杖に仕込むモーション検出用のセンサの検討ですね。