セキュリティLED制御回路の製作(1)

　改良した、制御回路の回路図です。

　順電流が60mAのLEDをドライブするには、PICの出力ではオーバーロードとなるため、「バイアス抵抗内蔵型トランジスタ」（後述）を組み合わせています。

　こちらが、「バイアス抵抗内蔵型トランジスタ」です。回路的には、バイポーラトランジスタの、ベース間に直列に、ベース・エミッタ間に並列に、抵抗が挿入されています。

　1つのパッケージ（SC-72等）の中に、トランジスタと抵抗が封入されていることから、実装面積の低減や、部品点数の削減ができる、便利なトランジスタです。

　PICを始めとする制御用マイコンなどとの親和性が高く、その扱い易さから、「デジタルトランジスタ」とも呼ばれています。

　トランジスタのタイプとしては、PICの出力が「H」の時、スイッチング動作を「ON」にしたいため、「NPN型」（吸い込み型）のものを使っています。

　前回は、順電流（If）が20mAのLEDを4つドライブすることから、コレクタ電流（Ic）が100mAまで流せるもので十分でした。今回は、Ifが60mAのLEDを4つドライブすることから、最低でも240mA、余裕を見て、Icが600mAのものを使うことにしました。（Icが300mAぐらいの、手頃なものがなかったため）

　LEDの点灯制御（入口側）には、Icが100mAのものを、LEDのPWM制御（合流した出口側）には、Icが600mAのものを、それぞれ使い分けています。

　また、せっかく回路を作り直すことから、LEDによる“光”の出力に加え、“音”の出力も追加してみました。

　具体的には、回路に「圧電サウンダ」を追加し、セキュリティの動作モードの状態遷移が分かるようにしています。セキュリティがONになった場合は、「ピ、ピ、ピ」と、OFFになった場合には、「ピー、ピ、ピ」と、確認音がします。

　画像左側が、muRataの「PKM13EPYH4000-A0」（φ13mm）、画像右側が、「PKM17EPPH4001-B0」（φ17mm）です。（今回は、基板の小型化のため、φ13mmのものを使用）

　他励式のため、こちらもLEDと同様、PICの出力をPWM制御し、音程を付けています。

　こちらは、今回のメインコントローラ、Microchip Technology社の「PIC16F819」です。

　制御プログラムは、同社のCコンパイラ、「MPLAB XC8」で書いた後、細かなところを手動でオプティマイズし、高速化と省メモリ化を図っています。

　PIC16F819内蔵のCCP（Compare / Capture / PWM）モジュールを、PWMモードで使用し、1kHzの周期（10bitの分解能）でLEDをPWM制御しています。あわせて、Timer0によるハードウェア割り込みを使用し、1kHzの周期で状態監視をしています。

　また、前バージョンを取り付けてから、これまで1年半ほど使用していますが、ごく稀に、エンジンのON/OFFの前後で、LEDの点滅がフリーズしていることがありました。（これまでに2回ほど）

　これは、バッテリーからの供給電圧の変動により、動作が不安定になったものと考えられることから、BOR（Brown Out Reset）機能をイネーブルにしておくことにしました。（前バージョンでは、設定を忘れていました）

（つづく）