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２００５年 ８月２８日(日)／ ９月 ３日(土)
LEDの調光
最近、だいぶLEDが照明に利用されてまいりました。今回はこのLEDをただ点灯させるのではなく、明るさの調節をPICマイコンを利用して実現してみましょう。
●ＰＷＭのメリット
ＰＷＭは調光も出来、同時に消費電力も抑えられます。デジタル値で光の強さを管理できます。逆に、画像処理、センサー光源などではちらつきが発生するため使用できません。
●PWM制御
フィラメント式の電球は電圧を変化させれば、フィラメントに流れる電流も変化して、明るさが変わるのですが、LEDの場合は光る電圧／電流範囲が狭いために、電圧／電流制御では明るさのコントロールが難しいのです。そこで、パルス幅を可変して、点灯、調光させる方法としてPWMで制御します。以前、ここで(※1)紹介したものはソフトでPWMを実現していたため、ソフトが複雑になるのと、PWMパルスを出力しながら他の用事(割り込み等)をする事がなかなか困難でした。今回はPICマイコン、８ピンで唯一PWMが利用できるPIC12F683をを利用したことにより、小型で簡単なソフトになりました。また、オートパワーオフも搭載しましたので、PWMの出力をLEDドライバーなどのシャットダウン端子に接続することにより、実用的なライト或いは照明が完成します。
●PWMの設定
ＰＷＭの周期は１Khzとしました。これは、ちらつきが感じられず、分解能が取れる設定です。この設定でパルス幅、DUTY ０〜１００％を２４８段階で可変することができます。ソフト１では２０％、５０％、９９％の３段階に可変しますが、各間の輝度上昇は１．６秒です。輝度の可変は、数字的にはリニアに変化させても、人間の目の感覚ではリニアには感じられません。従って、上げ下げは特別なカーブで変化させる必要があります。ソフト１では、次のようなカーブで上昇させました。
●回路図
ここでは実験ということで、基本回路をアップしております。右上は実験ボードの写真。
「PICでLEDを調光 回路図」 ＰＤＦファイル
●※1 過去の記事
「ラジオはＡＭ、ＦＭ。ＰＭって何？」
「Ｗｈｉｔｅ ＬＥＤ Ｌｉｇｈｔ」
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