LEDドライバー、どうしよう

夏の行事も終わり、来年に向けての反省点が
出てきています。
メインイベントはなんといっても4年生を対象
にした校庭キャンプ。
その中、「きも試し」での電気回りが私の役目。

オバケ役のお母さんからこんなお話が。
真っ暗な廊下で子供達が来るのを待ってて、
近づいてきたら、懐中電灯で自分を照らします。
その操作で手が塞がるのでなんとかできればという
要望です。

こんなイメージ。

人感センサーで子供らの接近を検知したら
LEDをしばらく点灯。
自動でオバケ役を照らそうという仕掛けです。

さて、そのLEDドライバをどうしようかと思案中です。

・電池2本で駆動
・1WクラスのパワーLEDを使う
　　　フルパワーじゃなく1/2～1/3のパワーで
　　　100～150mAくらい
・オンオフ制御

使えそうなドライバIC、2種類手持ちにありました。
その一つが安価なPAM2803。　　デジキーで100円ほど

Rsの抵抗値でLEDの電流が決まります。
ところがこのIC、on/offが苦手。
ICをオフ(シャットダウン)しても、ショットキダイオードを通して
電池電圧がLEDに加わってしまうのです。
電池が元気だと、LEDが弱く光ってしまいます。
完全にオフしようとすると、VIN入力を切らなくてはいけません。

もう一つのICがLTC3490。

　　これは高価。　デジキーで1000円近く。
何かの実験試作での使い残しで、2個、発掘で
きました。
　　アナログデバイセズじゃなくまだ
　　リニアテクノロジーの時代に買ったかと。
　　でも、もっと安かった記憶が。
このIC、VRで電流を設定できるので便利なのです
じわっと明るくするソフトスタートもできます。

あと、あれこれ検索して出てきたのが
マイクロチップのMCP1643。
　　200円ほど。

そしてモノリシックパワーのMP3412。
　　これは300円ほど

MCP1643、MP3412もRsでLEDの電流を設定します。

高価だけどLTC3490が便利。
アマゾンで買った人感センサが5つあるんで
5台製作かと。

『きもだめし』に人感センサー

ひさしぶりの小学校校庭キャンプ(4年生が対象)、
あれこれ反省点が。　(電気回り担当として)
　　・ヒュ～ヒュ～・ピカピカピカの
　　　　きもだめし用怪音＆怪光発生装置
これがずっと働きっぱなしで面白くない。
ずっと音を出すんじゃなく、子供が近づいたタイミングで
(びっくりさせるために)働かしたい。

これ　→　・きもだめし用怪光発生装置
は、人が近づいたらピカピカピカピカ～。
ちゃんと人感センサーを装備しています。

怪音＆怪光発生装置を作ったときはそこまで考えてな
かったんで、スイッチオンでず～っと音が出ていて
ランプが点滅(ふわふわ～っと明暗)しています。
　　小学校校舎の真っ暗な廊下で、コレが鳴って光っている
　　のは・・・大人でも不気味です。

電源はAC100Vなんで、外付け人感センサーで100Vを
開閉すれば良かろうと、先日の
　　・データシートが見つからない！シャープのSSR「S201DD2」
となったのです。

人感センサーの手持ちを探すと、パナソニック製の
古～い AMN13112 を1個発見。

これでも良かったんですが、アマゾンを探すと使えそう
なのがずいぶん安価で出ています。
入手したのは AM312 という型番。
　　　　　　　　↑
　　　　　これはaliexpressの画面

左側の2つがAM312。
右がパナのAMN13112。


カバー(レンズ体)を外すと、

窓が見えます。

調べると、こんな回路になっていました。

3本足は3.3V出力のレギュレータ。
+電源にノイズが乗っていても、ちょい安心。

パナソニックのがP-ch MOS-FETのオープンドレイン
(オンで電流を流し出す)になっています。

今まで、人感センサーといえば、この回路だと考えて
いました。
　　いったんNPN Trで受けてマイコン入力などと
　　インターフェース。

AM312は電圧出力で、出力端子間に20kΩの抵抗が
入っています。
そして、レギュレータが内蔵されていてセンサーの
駆動電圧は3.3V。
　　※3.0Vと記されているページもありますが、
　　　やってきたのを計ったら3.3Vでした。
NPNのデジトラで受けるにはベース抵抗の値に注意し
ておかなければなりません。
　　Rbの比が1:1のものだと要注意。
　　10k:10kだと20kが入ると3:1になって
　　Vbが0.8Vちょい。　なんとかオンするか。
　　4.7k:4.7kだと24.7:4.7で0.53V。
　　オンは無理かと。

Arduinoで使うには、Hで3.3Vだし、L側も入力の
プルアップ抵抗を有効にしてると、どうなるか。
デジタル入力だと、H/Lをうまく検出できないかも
しれません。

パナのとAM312の検出感度を比べてみると、パナの
ざっと半分。
パナのはスペックどおりに4～5mで感知。
でもAM312はそのざっと半分。
2～3mというところでしょうか。

そして、AM312は突発的(雑音的)な検知で反応しないよう、
安定して出力がオンするように時間を設けてあるのです。
それで、反応が遅くなっているようで、近づいたのに
なかなかオンしないと感じます。
　　通り過ぎてしまって・・・あれれ。

パナのはスパッと検知しますが、ノイズ的な突発的信号を
無視する操作を装置側でしなければいけません。

※関連
・出窓用焦電センサー検出回路
・出窓用焦電センサー検出回路その後

※内部回路
・AM312

・パナソニック  AMN13112

※参考ホームページ
・AS312 (AM312) Mini PIR module review


※人感センサーの略号
『PIR』センサーと記されているのですが、PIRって何？を
調べますと・・・
　　・Pyroelectric Infrared PIR Motion Sensor 
「Pyroelectric」は
　　焦電効果(しょうでんこうか)： pyroelectric effect　と

こんなのも
　　・Passive Infrared Ray　　赤外線の「IR」


人感センサー絡みで作っておきたいのが、「自動ランプ点灯回路」。
人の接近を検出してランプを点灯(電池運用で)し、
「真っ暗な廊下で待ち構えるお化け(PTAのお母さんが工夫を
凝らし)」を下前方から照らして、子ども達を驚かそうという魂胆。
今はお化けが自分でランプを持っていて点灯操作。
　　※怪光点滅装置の近くなら自動点灯はできますが
　　　これは100V運用なので、コンセントから延長コードで
　　　という使い方。
電池運用だと、どこでも使えます。
LEDランプをパッと点灯するのじゃなく、フワ～っ明るくなる
ように制御したいところ、

『大池小学校』校庭キャンプ

小学校の統廃合で、
「中川小学校」 → 「大池小学校」へと名称が
変わりました。
この土・日がその校庭キャンプ。

キャンプファイヤーのメインイベントが
「火文字」の点火。

無事、中川→大池への移行に成功しました。


よく見れば「中川」の枠組みが分かるかと。

これが、「舎利寺」や「鶴橋」だったらぜったいに無理！


※2000年から始めた校庭キャンプ。
幾度か機会があったのですが、天候や時刻で
実現できなかったことがありました。
それは・・・ISSの観察。
今回、はじめて、
　　キャンプファイャーのあと
　　肝試しの前
に、これを実現。
ISSが「登って消えて」を観察できました。
むちゃ、子ども達に喜んでもらえましたよ。
そして、「夏の大三角形」も、「実物」を見
ながら説明できました。

　　※このあたりの解説はわたし。

『炎のターゲット』は2003年夏のイベントで使いました

ピエゾスピーカー(圧電発音体)を衝撃(振動)センサーとして使った
「10秒ゲーム」の一つ、『炎のターゲット』は2003年のイベントに
登場していました。
その写真を発掘しました。

ターゲットには「あててみな！！」のメッセージ。

寝てる人は気にしないように。
テントや盆踊りやぐらの設置などで疲れて・・・
　　　・・・故 愛宕先輩・・・合掌。

撃ったBB弾を回収して銃に装填しなくちゃなりません。
これに人手が必要。
この作業がネックになり、これ1回かぎりでおしまいに。

ゲーム中の様子。

子供たちには大人気。
「10秒間」という時間制限でどれだけ命中させられるのか、
手に取った「銃」の性能（弾道はけっこうエエかげん）を
時間内でどれだけ補正できるのか、大人がやっても面白い。

今回の「シャカシャカ・ホイップ」のArduino UNO化で
復活もありかなぁ。
センサーをどうするかだけの問題ですんで、「シャカシャカ」も
「炎のターゲット」に変身できます。

ひさしぶりのイベントだったけど・・・「ピコピコ・スイッチ」破損

昨日、ひさしぶりの地域のイベントが小学校でありました。
いつもの時期だと「もちつき」なんですが「学校での飲食不可」
ということで、ゲーム大会なら子供達に楽しんでもらえるだろ
うと、PTAさんと地域の青少年指導員が協力。
昼過ぎから子供達と遊びました。
　　※マスクをしているということで
　　　「大声トライアル」 は×。

そんな中、イベントの途中で自作ゲーム機の一つが使えなく
なるというアクシデントが発生。
　　・イベント用ゲーム機「ピコピコ・スイッチ」、スイッチ破損！
これが2014年の夏。

この時はスイッチそのものの破損(戻らなくなる)でしたが
今回は樹脂ケース(家庭用の食材入れ)がアウトに。
　　（2011年から使っている）

子供達、叩き過ぎ。
左右のボタンを交互に押したら得点が入るという仕掛け。
実際は押すというより叩くという操作になっちゃいます。
競技時間は10秒。
10秒間に何回左右交互に「押せる」かを競うわけです。
左右交互にというのがミソで、同じボタンの2度押しは点に
なりません。
ウマい子は軽く100点を突破します。

イベントでの子供達の数、小学校の生徒数＋地域の子供達、
中学生もやってくるし、大人も「やらして」ですんで、
毎回300～400人には使ってもらってるでしょうか。

仮に1スイッチあたり50回の操作としたら、1日で2万プッシュ
くらいの回数になります。
それが10年分溜まって、ケースのほうが破損しちゃった
という次第でした。

新型コロナウィルスによるイベント中止の影響が

仕事場のほうで、イベント用機材
　・大声コンテスト用・大声測定器「大声トライアル」
　・「ボコスカ・ハンマー」
を貸し出しています。

新型コロナウィルスによる感染防止ということで、レンタル予約していただいて
いたイベントが中止になったとの連絡がやってきました。

地元生野区でも、講演会や音楽会、防災リーダーの訓練講習が中止になったりと
あれこれ影響が出ています。
地元中川では、4月の第一日曜に「桜まつり」を予定しています。
今のところ「決行」ということで準備を進めていますが、さてどうなりますか。

次の「日・月」は広島への町会長旅行。
はてさて。

校庭キャンプ・きもだめし・・・終わってからツールを整備

小学校、夏のメインイベントが4年生を対象とした「校庭キャンプ」。
2000年から続けてますんで、今回で20回目。
私もおっさんになりました。
その中での一番が「きもだめし」。
21時頃から、真っ暗けの校舎を使い、4年生をいじめるため青少年指導員とPTAの皆さんが頑張ります。
※関連記事
2009年08月08日　きもだめし！#2
2009年08月07日　きもだめし！
その「きもだめし」で使うのがLEDの点滅目玉。
　　・点滅「目玉」増殖
これを「道しるべ」のため廊下に並べます。
もう一つの道しるべがボール状のLED点滅回路。
こちらは色を変えながらゆっくりと明滅。　（右の白い丸）


どちらも「年に1回」、きもだめしの時しか使いません。
今回のきもだめしではボール状LEDのが、9こあるうちの4コがアウトになってました。
電池を入れてスイッチをオンしても光らないのです。
現場ではどうにもできませんので、イベントが終わった今日、来年に向けて点検してみました。

電源は単4電池3本。
赤・緑・青のLEDが輝度を変えながらゆっくり明滅するというイルミネーションのおもちゃです。


『目玉のピカピカよりこっちのほうが雰囲気がある』との、皆さんの意見。
「ボールに見えるので、子供達に蹴られるおそれ」が・・・
っということで、下駄箱の上などに置くようにしています。

点灯不良の原因はスライドスイッチ。
スイッチが接触不良で電源が入らなかったのです。
対策はスライドスイッチを撤去して配線を直つなぎ。
さほど電流を食わないし、使い終わったら電池を外すしということでスイッチ無しにしちゃいました。



スイッチを観察してみると・・・

端子に怪しい緑色の付着物。
ハンダ付けしていない端子にも出ています。
使っているハンダが悪いのか、電子回路用では無いフラックス（ペースト）を使って組み立てたのか、中華製のおもちゃではよくある話です。
　　※明日、スイッチを仕事場に持ち込んで中の様子、スライド接点の状態を見てみます。

※続き：スライドスイッチじゃなかった・・・

デュプリケート屋さん

夏の恒例行事。
校庭キャンプに参加した子供達に渡す写真DVDのコピー。
DVDそのものは一度に「7枚」焼けるんですが、プリントは
1枚ずつ作業しなければなりません。