Raspberry Pi Zero WHでLピカしてみる

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電子工作

定点カメラを作ったはいいけど、夜間だと全然写らないので、カメラ撮るときにだけ光るようなやつを作りたい。あわよくば照度によって光るか光らないかを判断したい。電子工作はマジで初めてで、右も左も分からないんだけど、簡単なやつならなんとかなんだろと思ったのでやってみる。

そういえばAndroidアプリもう完全に関係無いな…。

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お買い物

電子工作の用具を全く持ってないので、お買い物に行くことに。秋月電子通商に初めて行ってきた。未開の地だ。そもそも用語が分からんのでお店に行っても何を見ればいいのかも分からんし、何を買えばいいのかも分からん。スマホ片手に何が必要なのか検索しながら買ってきた。買ったのがブレッドボード、ジャンパ線、半固定抵抗、LED、テスター。あとラズパイのヒートシンクとかも買ったな。

なんで半固定抵抗にしたのかというと、どの抵抗買っていいか分からんし、なんか抵抗はバラ売りしてなくて100本入りとかで、こんなにいらねぇ…ってなった折に半固定抵抗のことを知り、ええやんこれ、大は小を兼ねるや。とか思ったので。まぁこれが間違いだったわけで。半固定抵抗をグリグリやりながら光の強さ変わる~たのし~、とかやってたら2、3回で抵抗値が変化しなくなったり、ちっちゃくはなるけど大きくはならなかったり。簡単に壊れた。ということで再び行って固定抵抗を買ってきた。

あとキットも買った。目的で部品とか基盤がセットになってるやつ。

光センサースイッチキット: 組立キット(モジュール) 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
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白色LEDサークルライトキット(LED投光キット・32mmΦ): 組立キット(モジュール) 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
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ね。この2つ繋げりゃいいんじゃねーのぐらいの気持ちで買った。実際繋げられるかも分かんないし、光センサーの方はどう使うものなのかもよく分かってないけど。

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Lピカ

電子工作の基本はLEDを光らせるLピカらしいので、早速やってみる。

できた。これだけなのになんかすごい。DC3.3Vから電源とってるだけなので操作みたいなのはできない。

抵抗求める

えーと、電源の電圧と、LEDのスペックから抵抗の値が決まる。抵抗の値はオームの法則で求められる。V=Ω*Aね。電源は3.3V、LEDのスペックが

…なんだけど、用語がわからん。そも、LEDの抵抗の求め方がわからんので調べたら秋月電子のサイトにあった。求め方は

(電源電圧[V]-順方向電圧降下[V])÷順方向電流[A]=抵抗値[Ω]

ですと。順方向電圧っていうのが

LEDが発光する正しい方向のことを「順方向」といいます。

LEDを発光させるために必要な電圧

とのこと。てことは順方向電流っていうのはLEDの極性に合った発光するために必要な電流みたいな感じか。で、データシート見てみるとVFが標準で3.1Vで、それはIFが20mAだよー、みたいな。20mAの時、明るさは6000mcdという値ですと。じゃあ式にあてはめてみよう。

(3.3 – 3.1) / 0.002 = 10

10Ωだ。…えっ、マジで?そんなもんでいいの?なんでだろ。他のサイトでよく見る330Ωだと電流どれくらい流れるんだろか。えっと、0.2V / 330Ωよね…、≒0.0006A=0.6mA。うっそーんと言いたくなるが計算してこうなんだもんな…。まぁ怖いから330Ω使ってみっか…半固定抵抗ぶっ壊れまくるしな。と思って買ってきて作ってみたのが上の写真なわけで。ちゃんと光ってる…。?????。やべぇわけわかんなくなってきた。LEDは電流あんま関係なくて、電圧が超えてりゃ光るってことなのかな。これ素人考えだから真に受けないでね。あと関係あるかわかんないけどGPIOは1本あたり16mAの制限があるけど、20mA流したら流れるらしい。うん、関係ないよな、いま0.6mAで光ってるんだし…。光ってるし、いっかな…。

テスター使って測ってみよう。抵抗の値を測ってみたら388Ωだった。±5%にしては、ずれてんな…。抵抗の電圧も測ってみたら0.711Vだった。あとLEDの電圧を測ってみたら2.57Vだった。で、抵抗とLEDの間にテスター入れて、電流測ってみたら1.83mAだった。0.711V + 2.57V = 3.28Vなのでだいたい電源の値と一緒。ここで測った値入れて計算してみると

おー、合ってるね。VFが思ったより低かったのと、電源もきっちり3.3Vで出てるわけじゃないからこうなるんだな。理論値だけじゃなくて、ちゃんと実測値見ないとだめだね。

そういえば、調べてて知ったんだけど、抵抗の置き場所ってLEDの前後どちらでもいいみたい。なんか水のイメージで解説してるとこが多かったから、LEDに入ってく水の量を調節するために抵抗を置いて水の流れを邪魔するみたいに思ってた。けど違うみたい。水で例えんのやめてほしいわ。

次はGPIOにつないでみよっと。

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参考

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今回はいよいよLEDに接続する抵抗値の計算をします。 今回の説明内容 前々回、前回で電子回路の基本となるオームの法則とキルヒホッフの法則を確認しました。今回はこれらの法則を元にLEDに接続する抵抗値の計算をします。 今回の説明内容は以下になります。 オームの法則・キルヒホッフの法則の確認 LEDに接続する抵抗値の計算の...
Lチカonラズパイで、オームの法則・GPIO・トランジスタをちょっと詳しく知る | Device Plus - デバプラ
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LEDの順方向電圧VFとは
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LEDの抵抗をつける時、+でもーでもいいと聞いたのですが、それはなぜですか?マイナス側に抵抗をつけるとプラス側のLEDが壊れそうな気がす... - Yahoo!知恵袋
LEDの抵抗をつける時、+でもーでもいいと聞いたのですが、それはなぜですか?マイナス側に抵抗をつけるとプラス側のLEDが壊れそうな気がするのですが… ふむ、なるほど。先に抵抗で電流を制御してやってから、LEDに流したほうが安全で、先にLEDに流すと一気に流れてしまいそうな気がするのだね?結論は、抵抗はどこにあっても同...

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