LED

2021年11月16日 (火)

あちゃ~。電池押さえのスポンジがモロモロに

しばらくぶりのリコーCaplio GX100用リングライト

電池の状態をチェックしておこうとフタを開けたら、
電池押さえのスポンジ(モルトプレーンという名称かな?)
がモロモロになっていて、ひどいことに。

21_20211116121101
22_20211116121101

最初は、「アチャ~ 電池の液漏れ!?」かと思ったんですが、
電池はどれも大丈夫でした。

リングライト回路図 (16LED)


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2021年10月16日 (土)

LED劣化調査実験、新回路案

http://act-ele.c.ooco.jp/trouble/ledrekka/LEDTEST2a.png
この回路は、常時点灯しない比較用LEDの明るさも記録して
おこうという主旨で製作しました。 参:■LEDの劣化
測定系1chあたり、同じLEDを2つ装着します。
そして、LEDに流す電流のために定電流回路を装備する
というちょっと大げさな構成になっています。
先日の、可変抵抗器の「陽極酸化」実験回路 #4
は、同じATmega328P:Arduino-UNOベースで、入力8ch+温度。
電流測定のため、10倍アンプを仕込みましたが、大げさな
ものじゃありません。

これと同様の回路を「LED劣化実験用」に作っておこうかと
思っているのです。
制御ソフトは、24時間に1回の記録サイクルで同じで可。
定電流回路や1chあたり2LEDという制御も止めにして、
簡単な構成に。

・LEDに流す電流は、LED個別に抵抗を直列に
 入れて設定。

・LED・VF変化の影響を受けにくいようで、LED点灯
 用電源は制御用5Vではなく、12Vなど少し高めの
 電圧の電源を用意。
  (2直になったLEDも見ることができる)

・LED1つを常時点灯。
 比較用LEDの切り替えはやめる。

・温度測定、(ついでに)あれば面白いか。

・1日1回、0時の記録だけで良いか?
   ※悩みどころ

 1日間での最高、最低、平均も欲しいか?
 現状、1日1回なら、温度も含めて9データで
 18バイト。
 24LC256(32kバイト)なら4.98年の記録。
 最高、最低、平均となると、1日あたり
 3倍の54バイトで32kのEEPROMだと1.66年。
 そうなると、128kバイトのEEPROMにする
 ほうが良いか? 32kで十分か?
   ※シリアル送出にかかる時間が長くなる
 それともSDカードに記録するか?

 

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2021年10月 4日 (月)

顕微鏡用LEDリングライトのLED交換

2021年9月27日:顕微鏡用LEDリングライトのLED、そろそろ交換か
ということで、2006年から使ってきた顕微鏡用LEDリングライトを
昨日交換しました。
使ったのは秋月で買ってあった5φ砲弾型LED。
「OSW54L5B61P」 半減角60度の広角タイプ。
  ※昔は半値角って言いませんでした?

アラルダイト(2液エポキシ)で塩ビパイプに貼り付けていたのを
バリバリと剥がして、新しいLEDに交換です。
31_20211004093201

ずいぶんと明るくなりました。
32_20211004093301
トラ技・2016年5月号に掲載してもらった「照度計」
見ると、直下でおよそ3倍の明るさに。
・照度計
  2016,5,実験用ワイドレンジ・ディジタル・マルチ照度計の製作,
  無調整!10~10万lx@-40~+85℃!リアルタイム波形モニタ出力付き!,
  一般,164,8,下間 憲行

古いLEDと新しいLEDを比べてみると電流1mAでこんな様子。
33_20211004093401

左が秋月で買った新しいの。 右が使い古したの。
外径(透明部の大きさ)は同じでも、発光している部分の
面積が違います。
  リコーGX100で撮影
  ISO=100 S=1/2000秒 F=12.6

この点灯に使ったのはトラ技・207年1月号の簡易LEDテスタ

・簡易LEDテスタ
  2007,11,明るさを比較できる簡易LEDテスタの製作,
  大きさの等しい電流を2個に流して順電圧と順電流を表示する,
  一般,210,4,下間 憲行
LEDを差し込むクチが二つあって、それぞれ独立して電流を
変えられます。
異なるLEDでの明るさ比較や、同じLED2つでそれぞれの電流を
変えた時、どんな具合に見えるかの比較に便利。

※光らせてないとき
左が新しいの。 右が古いの。
51_20211004105701
52_20211004105701


古いLEDの型番が分からないかと、トラ技への提出原稿を
探してみると・・・記していたのは、
  『白色LEDは大阪日本橋の部品店店頭で適当に選びました。
でした。
素性は不明。
デジットで買ったか共立で買ったか・・・

 

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2021年9月27日 (月)

顕微鏡用LEDリングライトのLED、そろそろ交換か

ラジオペンチさんとこの
実体顕微鏡の自作リング照明のLEDが劣化したので交換
を拝見して、「こちらのもだいぶ暗くなったなぁ」と
リングライトLEDの交換を計画しますわ。

こちらでは、こんな作業台(高さ80mmくらい)を使っています。
11_20210927093801
この台の上でハンダ付け作業すると、「首」が楽。
顕微鏡を見ながらのハンダ付けも非常に楽で疲れません。
台の上の白いのはA3サイズの紙。
汚れたら交換。

・作業台の側面
  2016年12月12日:1kgハンダ、使い切り

・リングライト製作 トランスレスで手抜き
リングライト作ったのは2006年だった。
  顕微鏡の照明装置

・修理の話
  LEDリングライトの修理

※回路図発掘
L1

※これも参考に
LED劣化の記録

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2021年4月16日 (金)

「ぶつかるLED」

「出窓」のアトラクション、モータ駆動系は「うるさい」という
ことで作ってみたのが2021年1月22日:出窓に「跳ねるLED」

この続きということで
ぶつかるLED」を試してみました。

144個のテープLEDのを横にして「弾性衝突」を模倣します。
次から次とLED上に「衝突体」を送り出します。
最大個数は8。
LEDの点灯数(1~6)で質量を決めて、それぞれの速度から
衝突を模倣します。
押したり跳ね返ったり。
  ※動画じゃないと面白くないので、ちょい待って。
A1_20210416203701

※取り急ぎyoutubeにアップロード
  https://www.youtube.com/watch?v=8YOAyhjGTss
場所は仕事場の作業机。
カメラはリコーのGX100。
「出窓」に設置したときはもっとちゃんとアップします。

Arduino-UNOで動作します。
  ・ダウンロード - led_collision1.txt
     ファイルタイプを「.txt」としていますが、
     「.ino」にリネームしてください。

使ったライブラリは
   <Adafruit_NeoPixel.h>
LED表示データD12ピンに出力しています。

テープLEDが無くても、衝突体の様子をシリアル出力して
いますので、Arduinoだけで雰囲気を見てもらえるかと。
  ※シリアルモニターを115.2kBPSにして
   横幅を広く。

Cc1_20210416180801

文字はLEDの色(256色)を変換して文字(!~0~A~a~)にしたもの。
最下行がLEDに表示されるデータになります。
25msごとに新たな表示データが出てきます。

※制御タイミング
25ms = 40Hzサイクルで
 ・衝突体の移動
 ・衝突のチェック
 ・衝突体の消去(範囲を出た時)
 ・新たな衝突体の作成
 ・表示データの作成
 ・シリアル出力データの作成
 ・LEDテープへの表示データ出力
 ・シリアルデータ出力
を行っています。
その処理時間をオシロで観察した波形です。
W004

※参:タイミングを決めるタイマーについて。
LED表示データを送出する「LED.Show()」の中では割り込みが
禁止されて実行されます。
表示制御用のパルスのタイミングをソフトで作っているためです。

全体の制御タイミングを決めるのに「micros()」や「Mstimer2」
を使うと、LED.Show()の割り込み禁止期間が長い(今回は4msちょい)
ので、その間はタイマー割り込みが待たされるので時間遅れが生じます。
  micros()はタイマー0のオーバーフロー割り込み 1.024ms周期
  Mstimer2はタイマー2で1ms周期の割り込み
バックグランドの1.024msや1ms周期の割り込み処理が抜けるので
計時が遅れるわけです。

今回は16bitタイマーであるタイマー1を使って、40Hz=25ms周期の
割り込みが直接得られるようにしています。
  ※割り込みで処理しなくても25ms経過をチェックして
   (タイマー2のアウトプットコンペアフラグ)
   loop内で計時処理すれば良いのです。
   最初、Mstimer2でタイミングを作っていたので
   その絡みで割り込みが残りました。

※追記 (2021/4/29)

・衝突の発生がおもしろい。
 重い衝突体(LEDの数が多い max6)にはさまれた軽衝突体(LED数が
 少ない)が前後するのが興味深いかと。

・質量と速度は出発時に乱数で決めている。
 その頻度をどのように片寄らせれば良いかで
 見栄えが決まる。

・重衝突体が発生したら次は必ず軽衝突体になるように
 した。 軽い方の出現頻度が大きくなる。
   先のスケッチは重衝突体が連続することがあった。

・最大8個の衝突体が出てくる。
  数が少ないときはゆっくりに。
  重衝突体はゆっくりに。
  軽衝突体は早く。
  最後尾が離れたときは高速でぶつける。

こんな感じで新しい衝突体を作る「newobj()」関数を
手直ししてみました。
  ・ダウンロード - led_collision1a.txt
     ファイルタイプを「.ino」にリネームしてください。

 

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2021年4月13日 (火)

修理:LEDクリップライト、またもや点滅!

2019年1月に修理した「文鎮」 製造元の佐藤テック君
ところのLEDクリップライト
それが「また点滅する」っと修理依頼。

しかし・・・仕事場に持ち込み通電すると・・・ちゃんと点灯。
念のため、解体して電源基板やLED基板の状態を見ても特に異常なし。
コードやプラグ部をグニグニしても大丈夫。

ガレージに持って帰って、しばらく通電を続けても大丈夫。
おかしいなぁ」っと言いながら、佐藤テック君が持ち帰ったのです。
ところが・・・「やっぱし点滅する!」っと動画を送ってきました。

しかし・・・あらためて仕事場に持ち込んでも正常点灯。
何かが潜んでいるようです。
試しにスライダックをつないで供給電圧を下げてみると
85V近くまで落とすと点滅し出します。
原因不明で手出しできず、そのまま仕事場で預かっていました。

昨日、注文していたパワーLEDが届いたので、(以前に換えた
LEDの所を除いて)残りのLEDを全部新品に交換してみました。
結果・・・もちろん正常点灯。

原因不明やけど直ってる」が結論か・・・と思ってたのです。
でも、「ひょっとして」と、AC100Vコードにつながる
中間スイッチ」を点検してみました。
    ネジをゆるめるだけで解体できたので。

それがこれ。
100V平行コードの片側にだけスイッチが入っています。
71_20210413093001

その接続が「Uの字溝の金具」に電線を押しつけているだけ。
グニグニしなくてもスっと電線が外れました。
72_20210413093001

スイッチ側の金具。
74

電線には穴が二つ。
73

外皮を剥いても中の銅線はきれいなまま。
放電痕など変色はありません。
77
ネジ止めのカバーで押さえ込まれて、接触はちゃんとしていた
ようです。
76

しかし、スイッチの接点を見ると・・・
「あらら。」えらく汚れています。
75

スイッチ部を解体してからだったので、この部分の
接触がどのくらいまで悪化していたのかは不明です。
しかし、これは見るからに接触不良の発生原因となる
ような電極の汚れです。

もう一つがスイッチ内部に侵入していた「油」。
工場で使っていたということですからしかたありません。
これも原因かも。

点滅した理由、どうやらこの中間スイッチだったようです。
パナ製の中間スイッチ(平行コードはネジ止めで両方を切断する)
    ※パナのも片切りでした。
に交換して作業を終了。

※中間スイッチのお話し、別記事にします。
 ・2021年4月14日:平行コード用の中間スイッチ


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2021年3月 5日 (金)

LEDヘッドランプのメンテナンス

GENTOS」のLEDヘッドランプ「GTR-931H」を地域防災リーダー用に導入したのが2008年。

2008年05月31日:LEDヘッドランプ

11_20210304180301

単3電池1本で使えるのが便利なんです。
   単3、たいていどこにでもある。
   充電池もあるし。
   単4だとちょいと「ないなぁ」が発生。

しかし、10年を越えると・・・
  ・ゴムバンドがゆるゆるに。
  ・「液漏れした~」っとhelpを出す仲間。
  ・なんか接触不良で調子悪い。
  ・電池を入れて締めるフタが割れた。
などとトラブルも出てきます。

今回のメンテナンスは、
  ・フタの割れ
    接触が悪いからときつく絞めてしまうのです。
    これはレンジで固めて解決。

  ・接触不良
    これが問題

このヘッドランプ、マイナス極の構造がこんな具合に。
フタ側にスプリング電極。
その外周の金属円板が本体内側にある金属板の端に接触して
導通するという仕掛け。
        ↓ このベロに接触
12_20210304180301

この部分が接触不良を起こすのでしょう、それを解消するために
フタをきつく・・・「割れた~」っとなるのです。

本体の電極を露出させようと、ねじ部をちょっと切ってみたら
接触が改善するんじゃないかとやってみましたがダメ。
フタの円板、ちょいと外周が不足するのか、円板端がこの
ベロにうまく接触しないようなのです。
    ↓ ※写真は手直し後に撮ったモノ
13_20210304180301

そこで、
・円板外周を少し大きく、厚くということで、スズメッキ線を
 周囲にハンダ付けして肉盛り。
・中央のスプリング電極も円板にハンダ付けして接触を安定化。

14_20210304180301

これで安定になりました。
調子の悪かったの、液漏れ跡があり、スプリング電極に
その残渣がありました。
これも調子が悪くなった原因かと。

 

 

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2021年2月15日 (月)

余ったLEDテープで「無限鏡」

いわゆる無限鏡 を試しています。
ホームセンターで「UVカットシート(ハーフミラーフィルム)を、
百均屋で「鏡」を買ってきて、どんなものになるのかあれこれと。
余ったLEDテープを使って、いろんなパターを表示させてみました。

フィルムを透明のカードケースに貼り付けて。
M1
ちゃんと貼り付けてないので、フィルムのシワシワが目立ちます。

こちらはスモークのアクリル板。
M2
ちょっと暗くなりますが、こちらのほうが良い感じです。

見栄え良く工作しなくちゃなりません。
できるだけ薄型で(横から見ると不思議な感じを演出か)。
どんな表示パターンが面白いかな。
「円形」の鏡も百均屋で買ってきてますが、単純な四角より
細工が大変そう。


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2021年2月 3日 (水)

ATtiny85でカラーLEDテープを光らせてみる

attiny85 ws2812b』と検索すると、ATtiny85マイコン
カラーLEDテープを制御しているArduino環境とスケッチが見つかります。
私がトライしたのは、素の(Arduinoから離れた)ATtiny85での制御です。

ATtiny85のプログラムはAVR Studioで作成。
  ※ただ・・・使ってるのはV4.19と古~い環境
書き込みはAVRISPmk2とSTK500互換の書き込みツール。

Arduinoから離れますんで便利なライブラリは使えません。
delay関数さえもタイマー割り込みを使って作らなくて
はなりません。

LEDテープを制御する関数は、
FastLED.h」や「Adafruit_NeoPixel.h」から借りてきます。

ATtiny85をArduino環境でという記事を見てますと、
皆さん「8MHz」で動かしておられます。
しかし、ヒューズビットを書き換えれば内蔵クロックで
16MHzで動かすことができます。
5V電源で動かしますんで、電流消費は気にしない。
早いほうが良っということで。

製作の目的は(とりあえず)女房から依頼の出窓のLEDアトラクション
  ※光り物はモータ駆動のようにうるさくないので。
旧ブログの出窓記事

LEDテープをちょん切って3つだけで「色相環データ」を
ぐるぐる回して制御してます。

  ・ダウンロード - tn85_rgb1.txt
    ファイルタイプは.txtですんで.cに変更を

制御タイミングはdelayやmillisは使わずに、1msタイマー
割り込み内でセットするフラグ。
メインルーチンでこのフラグを見てタイミングを計ります。
   ※delay、簡単なテストプログラムで使うのは構わ
    ないんですがこれで待っている間は、他のことを
    何もできなくなっちゃいます。
    フラグというかイベントで処理を回すと、空き時間
    は他のことができます。

LEDテープへのデータ転送タイミング波形です。

I11_20210203161301

この部分はインライン・アセンブラで記述しています。
Cとの値の受け渡しが難しい。
AVR StudioではうまくいくのにArduino IDEに移すと
エラーが出ちゃうとか。
なかなかややこしいです。

その部分。

/****************************************/
/* LEDテープ WS2812B 制御 */
/****************************************/
// LEDの個数などデータ設定
#define LED_N 3 // LEDの数
// LED制御ポートH/L (直接アドレスを記述 asmの関係で)
#define LED_H "sbi 0x18, 4" "\n" // PB4 H/L
#define LED_L "cbi 0x18, 4" "\n"
// LEDバッファ
byte led_bff[LED_N * 3]; // G,R,B LED輝度データバッファ
// 明るさ
byte led_bright = 255; // 明るさデータ 0~255
// ledsetで使用
/***** 表示実行 *****/
// led_bffの全データをWS2812Bに転送
// LED_N : LEDの数(255コまで)
// LED_H、LED_Lで直接出力ポートの操作を記述
// 0 H:310ns L:870ns
// 1 H:750ns L:370ns
void ledShow(void)
{
byte *p;
PB3_H; // (!!!)
p = led_bff; // バッファの先頭
cli(); // 割り込み禁止
asm volatile(
"ldi r24, %0" "\n\t" // LEDの数*G,R,B
"loop1%=:" "\n\t"
"ld r25, %a1+" "\n\t" // 1バイト読み出し
"ldi r18, 8" "\n\t" // 8bit loop
"loop2%=:" "\n\t"
LED_H // ※LED出力:H
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"sbrs r25, 7" "\n\t"
LED_L // ※0の時:L
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t" // 時間調整
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
"nop" "\n\t"
LED_L // ※1の時:L
"lsl r25" "\n\t"
"dec r18" "\n\t"
"brne loop2%=" "\n\t" // 8回loop
"dec r24" "\n\t"
"brne loop1%=" "\n\t" // バッファバイト数loop
:
: "M" (3*LED_N), // %0:LEDの数*G,R,B
"e" (p) // %a1:バッファアドレス
);
sei(); // 割込許可
PB3_L; // (!!!)
}

時間待ちの「nop」をいくつか抜けば8MHzでも動きます。
LEDテープのバッファは1つのLEDで3バイト。
「1mで60コ」のテープだと180バイトのバッファが必要になります。
ループカウンタが8bitなんで256バイト、LEDの数で85個まで。


今回のLED照明はこのガラス製「白鳥」さん用。
B11_20210203205701

出窓は一ヶ月先の「お雛様」モードになってます。
B12_20210203205701

「跳ねるLED」 も順調に光っています。




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2021年1月27日 (水)

カラーLEDテープ(WS2812B)の制御信号

カラーLEDテープの制御、こんな具合に1段目から2段目、
そして3段、4段へと信号が伝わってきます。

C13_20210127110201

C14_20210127110201

自分に対する制御信号は出力せず、次段へはその次の信号を伝える
ということで、数珠つなぎになったLEDが制御されます。

その様子をオシロでちょっと見ました。
買ったLEDテープ、表面はこんな具合に透明樹脂(プニプニしてる)で
保護されています。
C10

先の尖ったピンセットをグニっと差し込んで信号ラインに接触させました。
オシロのプローブにクリップでつないでいます。
C11_20210127110201
  ※ピンセット、指先が触っていますが
   インピーダンスが低いので観察信号に
   「ハム」は乗っていません。

こんな波形。
F000

2段目への信号、パルス幅が規制されているようで
入力したものよりちょっと短くなっています。

これが正規の「Hレベルのパルス幅」ということなのでしょう。
F002



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