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Arduinoで作るLEDストロボスコープ(機能解説編)

 このあいだから取り組んでいたLEDストロボスコープがほぼ完成。ということで、内容紹介します、まずは仕様解説編から。

▼外観
Arduinoで作ったLEDストロボ

▼操作部拡大
LEDストロボの操作パネル拡大
 もっとスマートに文字が表示できればいいのですが、いい手はないでしょうか。

・右側は電源とモード切り替えスイッチ
 電源OFF/ストロボモード/LEDライトモードを切り替えます。カバンなどに入れた時にONになってしまう可能性を減らすためスライドスイッチを使用。また、スイッチの頭は短かく切り落としてます。

・トグルスイッチはストロボの動作モード切り替え
 アナログとデジタルモードがあります。アナログモードでは素早い回転数の変更が可能。デジタルモードではステップ送りによる回転数の微調整が可能です。

 以下、モード別に機能を説明します。

◆アナログモード
・つまみを回すとレンジ切り替え無しのワンダイヤルで300~60000ropmという広い範囲をカバー。つまみの角度変化に対する回転数(rpm)の変化率は常に一定で、どの回転数でも同じ感覚で操作が可能。
LEDストロボ画面 アナログモード

・Up/Downボタンを押すと発光周波数が2倍/0.5倍に変化、液晶にも2倍/0.5倍の値を表示。この機能を使うと誤って1/2や1/3の回転数を測定してしまう危険を少なくできます。2倍/0.5倍の状態では液晶に↑/↓の表示を行います。2倍/0.5倍ボタンを押した状態でもボリュームで回転数の変更が可能です。

LEDストロボ 2X
二倍スイッチを押した状態。↑が表示されています。

・アナログモードでは広い範囲を可変抵抗の一回転の範囲でカバーしているため微妙な調整を行うことは難しいです。また長時間一定の回転数を維持することもできません。そういうことが問題になる場合はデジタルモードを使います。

◆デジタルモード
・スイッチ切り替えでデジタルモードに入ります。デジタルモードを開始する回転数はアナログモードの値を受け継ぎます。(最初からデジタルモードで電源を入れた場合は1000rpmで開始)
・UP/DNボタンでrpmの微調整が可能。UP/DNボタンによるrpmの変化量は0.1~0.25%/ステップ。また、数値はきりのいい値に丸められます。
・デジタルモードでは一度に大きくrpmの値を変えることは出来ません。一気に回転数を変更したい場合はアナログモードに戻ります。

◆LEDライトモード
LEDストロボ LEDライトモード
・スイッチを切り替えるとLEDライトになります。電源用容量の関係で電流は150mA程度に抑えているので本職のLEDライトほどパワフルではありません。
・明るさはボリュームで調整可能。明るさの設定値は液晶に0~99%の値で表示。
・電池電圧を液晶に表示するので電池のへたり具合が確認できます。
・UP/DNボタンを押すとライトが高速/低速で点滅。高速は5回/秒、低速は2回/秒です。

◆発光Duty変更モード
LEDストロボ Duyu変更画面
・UPボタンを押しながら電源を入れるとDutyの変更モードに入ります。EEPはEEPROMに記録されている従来の値。NEWは新しく変更したい値です。変更したい値はボリュームを回すと変わり、Dutyを5刻みで20~250まで変更可能です。つまり1周期に対する発光時間は 1/250=0.4%から1/20=5%の範囲で調整可能です。
・値の保存はUPボタン。何もしないで抜けるにはDNボタンを押します。

◆外部トリガモード
LEDストロボ 外部トリガモード
・DNボタンを押しながら電源を入れると外部トリガモードになります。ミニジャックへ外部信号を入力することでストロボの発光を行います。
・このモードでは液晶に電池の電圧を表示します。
・なお、通常はこのミニジャックからLEDのドライブパルスを電圧レベルで出力しています。発光パルス波形の測定が簡単に出来て便利です。

 外部入力はパワーFETのゲートに接続されているだけなので、中間の電圧を入力することも可能です。但し、LEDの発光用のコンデンサが接続されているのでアナログ変調を行うのには向いてません。

◆まとめ
 作っていると面白くなっていろんな機能を入れたので、けっこう実用的な物になったと思います。

 UP/DNのボタンに割り付けた機能の一覧表です。
ラベル
 自分でも忘れちゃいそうなのでこれを印刷してケースの側面に貼ってます。(一番上の写真)

 次回はハード/ソフト解説編を予定しています。
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tag : 製作 自作 マイコン

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