フルカラーLEDモジュールの制御

学校のゴミ捨て場で詳細不明なLEDモジュールを拾ってきました. 一辺20mmの正方形でベースはアルミ板, ドーム状の乳白色樹脂の中に赤,緑,青(以下,RGB)各色のチップLEDが封入されているようです. とりあえず電圧をかけてみると,写真のように発光しました. 端子はLED3個分,合計6本ありますが,ショートさせてあり, RGB各色のLEDが直列接続されていました. 結構大きな素子なのに型番やメーカー名の表記がありません.謎です. 今回は,このLEDモジュールをPICマイコンで制御して遊んでみました.

ここで紹介する回路図やソースコードは,一般的なフルカラーLEDの制御にも使用できます. 簡単な回路ですが,イルミネーションのようにとてもきれいに発光してくれると思います.

回路図と使用部品

ブレッドボード上で回路を組むことを前提に,必要最小限の部品のみリストアップしました. 基板上に組む場合は,電源回路やソケット,コネクタ類などが必要になると思います. 参考価格は秋月電子通商で購入した場合のものです.

使用部品表
番号 部品名 型番 数量 参考価格
U1 PIC 16F84A-20I/P 1 220円
X1 セラロック 20MHz(コンデンサ内臓) 1 30円
LED1 LEDモジュール 詳細不明(フルカラーLEDで代用可能) 1
R1〜3 炭素皮膜抵抗 1/4W 330Ω 3 1円
その他 リード線など 適量

今回は手元にあったPIC 16F84Aを採用しましたが, 新規に用意される場合は16F648Aや16F88の購入をお薦めします. 秋月電子通商の場合は後者の方が安価ですし, 搭載されている機能も充実していて,発展性に富むからです. しかし,16F84A以外を使用する場合は 下記ソースコードの一部を改変する必要があります.ご注意ください.

拾ってきたLEDモジュールはクリーニングした後, 使いやすいように配線し直しました.カソードコモンになっています. 端子が5本出ていますが,左端から順にN.C.(未接続),R,G,B,カソードです.

R1〜R3はRGB各色のLEDの電流制限抵抗です. 一般に,LEDは発光色により輝度が異なり,RGB全点灯で白色を再現するためには, 電流制限抵抗の抵抗値を変えることで輝度を調整する必要があります. しかし,今回使用したLEDモジュールは詳細が不明なうえ, 手元にある抵抗だけでまかなう必要があったため,今回は全て同じ抵抗値としました.

ブレッドボード上に上記回路を再現した様子です. マイコン周辺部には自作の汎用マイコンボードを用いました. 色々な部品が実装されていますが,今回はほとんど使用していません.

光を拡散させるため,LEDモジュールにフィルムケースを被せました.

プログラム

準備中です.

完成

動作中の様子を撮影した動画です. 開発中に撮影したため,動作が上記プログラムと一部異なる場合があります.

ジオラマの光源に応用すれば,朝焼けや夕焼けを再現して, 交通科学博物館のパノラマ室のように「鉄道の一日」を演出することもできるでしょう. そのためには,LEDモジュールをもっと用意しなければいけません…. 回路も,トランジスタやFETを用いて大電流を制御できるようにする必要がありそうです.