CdSを使った暗くなるとLED点滅回路部品セットの説明
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C−MOS版555とCdSを使用した、暗くなるとLEDが点滅し、明るくなれば自動的に消灯する回路です。
2つの半固定抵抗で、点滅時のLEDが光っている時間と消えている時間を別々に調整できます。
点滅の一周期の中で一瞬だけ光って電池の消耗を節約するような動作も可能ですし、
逆に目立たせるために一瞬だけ消灯させるような点滅の仕方にも調整できます。

●回路について


この回路ではLMC555をインバータ(反転)回路として使用しています。
LMC555の2−6ピンの電圧が電源電圧の1/3より下がるとICの出力はHIに、2/3を超えるとLOWになります。
ICの出力で2−6ピンのコンデンサをダイオードと半固定抵抗を介して充放電することで、
1/3→2/3までの時間(ICの出力はHI・・・LED点灯)と
2/3→1/3までの時間(ICの出力はLOW・・・LED消灯)の時間を個別に設定することができます。
4ピンのCdSにより、明るい時にはICは動作を停止し、暗くなるとICは動作を開始してLEDが点滅します。

●部品配置
あまり部品点数は多くありませんので、47×72mmの小さなユニバーサル基板の上に組み立てます。
電源は乾電池2本とし、基板の上に電池も載せるため単四電池2本としました。
基板の表(部品実装側)からみた配置図は、下の図のようになります。半固定抵抗の周りは、調節しやすいように
少し広めにスペースをとりました。



基板裏(部品のリード線をハンダ付けする側)から見ると下の図のようになります。


●使用する部品について
この回路に使用する部品は以下の通りです。
○IC     LMC555      ・・・  1個 (C−MOS版の555、低電圧小電流で動作します)
○トランジスタ 2SC1815     ・・・  1個 (NPNの小信号用汎用ならどれでもOK)
○ダイオード  1N4148      ・・・  2個 (小信号用シリコンダイオードならどれでもOK)
LED    5φ赤         ・・・  1個 (黄など定格電圧が2V程度のものならOK)
○半固定抵抗  200kΩ       ・・・ 2個
1/4W炭素皮膜抵抗 (1/6Wや1/8WでもOK)
        100Ω        ・・・  1個 (色帯は茶黒茶金)
        4.7kΩ       ・・・  2個 (色帯は黄紫赤金)
        100kΩ       ・・・  1個 (色帯は茶黒黄金)
CdS                ・・・  1個 (直径約5mm 明るい時約10kΩ、暗い時約1MΩ)
電解コンデンサ
        50V22μF     ・・・  1個 (耐圧は6.3V以上あればOK)
        25V100μF    ・・・  1個 (耐圧は6.3V以上あればOK)
セラミックコンデンサ
        0.01μF      ・・・  1個 (表面の捺印は「103」 積層セラミックコンデンサでもOK)
積層セラミックコンデンサ
        0.1μF       ・・・  1個 (表面の捺印は「104」)
ユニバーサル基板           ・・・  1枚 (47×72mmの物)
ICソケット 8Pin DIPIC用 ・・・  1個
○単四電池2本用電池ボックス      ・・・  1個 (リード線付きのもの)
スズメッキ線 0.4φ        ・・・  50cm位
※その他、ハンダ(電子工作用のヤニ入りハンダ、0.8mmか1mmのもの)と単四乾電池2本が必要


●工作について
ユニバーサル基板を使用しての工作となりますので、部品を基板の銅箔の無い側から挿し込んで、
銅箔側でランド(基板に付いている丸い金属)にハンダ付けして、スズメッキ線を使用して各部品の間を配線します。
ICは基板に直接取り付けずに、まずはICソケットを基板にハンダ付けして、
全てのハンダ付けが終わってからICをソケットに挿し込むようにしてください。
極性がある部品は、向きを間違えてしまうと動作しませんし、最悪壊れてしまいます。
間違えて取り付けてしまうと外すのもヤッカイです。注意深く作業してください。

(写真をクリックすると大きな写真が開きます)

完成すると、下の写真のようになります。
電池ボックスは両面テープや接着剤などで基板に固定してください。

(写真をクリックすると各部品の名称等を記入した写真が開きます)

裏側は下の写真のような感じになります。



横から見た様子です。



●動作の確認
ハンダ付けかが終わったら、即電池を入れて・・・とはしないで、まずは少し休息を入れてください。
電源を入れる前に、必ずハンダ付けの不良や部品の付け間違い、向きの間違いなどが無いか?
よ〜〜〜く確認してください。
OKでしたら、半固定抵抗のツマミを一番左側の位置に回して新しい乾電池を電池ボックスに入れて、
暗いところに置くかCdSに筒等を被せて光を遮ってください。
LEDが1秒間に数回チカチカと点滅すれば、まずはOKです。
CdSに光が当たるようにるとLEDが消灯すれば、動作OKです。
CdS側の半固定抵抗でLEDが点灯している時間、LED側の半固定抵抗でLEDが消灯している時間を調節できます。
お好みの点滅に調節してください。

●仕様など(電源が3Vの時のおおよその値)
 ・一周期中の間のLED点灯時間        ・・・   約0.14秒〜約4.8秒
 ・一周期中の間のLED消灯時間        ・・・   約0.12秒〜約4.8秒
 ・明るい時(動作休止時)の回路電流      ・・・   0.12mA
 ・暗い時(動作時)でLED点灯時の回路電流  ・・・   11mA
 ・暗い時(動作時)でLED消灯時の回路電流  ・・・   0.1mA
 
●仕様を変更する場合
LEDをより明るく光らせる場合、LEDの定格を超えない範囲で、100Ωを小さな値に変更して電流を多く流してください。
逆に暗くする場合には、100Ωを大きな値に変更してください。
22μFを大きな値にすれば点滅周期は長くなり、小さな値とすれば周期は短くなります。
点滅周期は容量に比例しますが、あまり大きな値とするとコンデンサの漏れ電流の影響で
動作が正常ではなくなってしまうことがあります。
ダイオードにつながっているほうの4.7kΩを小さな値とすれば、一周期中の間のLED点灯/消灯時間の最短値が
短くなります。ただし、あまり小さな値としてしまうとICが動作しなくなってしまいますので
1kΩ程度までとしてください。
白や青のLEDのような、点灯するために3V(かそれ以上)必要なLEDを使用したい場合、
電源を4.5Vか6V(電池3〜4本)としてください。
ただし電源電圧を変更する場合、LEDの電流が定格を超えないよう、100Ωを適宜変更してください。

●部品のセット販売について
今回使用した部品一式(乾電池、ハンダを除く)をセットにてご用意しております。
価格は1セット 480円、送料は別途160円です。(複数セットご注文いただいた場合でも160円)
「CdSを使った暗くなるとLED点滅回路 部品セット」としてご注文いただければ幸いです。
ご希望の方はお名前、お届け先ご住所、ご注文の商品名と数量を明記して、メール(ecw@sweet.ocn.ne.jp)にて送信してください。
お支払の方法などは、こちらをご参照ください。