デュアルCPUマシンを作る(10) - アドレサブルLEDの比較

　さて、と、

　以前に紹介したとおり、DCポンプ付きリザーバー、「EK-DBAY D5 MX - Acetal」の裏面にあるサービスポートにも、LEDを組み込むためのメクラ栓を組み込んであります。

　このメクラ栓、「EK-PLUG G1/4 Plexi (LED 5mm)」に、φ5mmのLEDを仕込み、リザーバーを内部から照らし出すことにより、クーラントの水位がはっきり分かるようにします。

「次期主力戦闘機製造（DCポンプの改造）」（2014年11月23日）

　例によって、仮点灯。

　ちなみに、こちらは、以前にCoolerMasterの「Aquagate Max 限定版」を改造し、PWM制御のDCポンプを組み込んだ時の模様です。

　今回は、単一色のLEDではなく、フルカラーのアドレサブルLEDを組み込むことにします。

　秋葉原で手っ取り早く手に入るものが、秋月電子から出ている、Shenzhen Rita Lightingの「PL9823-F5」（40円/個）です。

　一般的なφ5mmの砲弾型のLEDに、Worldsemiのコントローラー「WS2811（相当）」を内蔵し、RGBの輝度値をシリアルに送り込むことにより、フルカラー制御ができるようになっています。

　足は4本ありますが、RGB＋アノード（またはカソード）ではなく、電源線（Vdd, Gnd）とデータ線（DataIn, DataOut）となっています。

＃秋月電子からは、OptoSupplyの「OST4ML5B32A」（40円/個）も出ていますが、なぜかデータ線が3値制御のため、却下。

　さっそく、ブレッドボード上に回路を組み、「EK-Loop Connect」から信号を引き込んで、点灯させてみたのですが・・・、

　ちょっと、水冷ブロックに組み込まれているアドレサブルLEDとは、色味が違うのです。0xF997

　nVIDIAへのリスペクトとして、発光色を、ライムグリーンっぽい色（0x40FF00）にしているのですが、かなり赤味が強く、オレンジに近い色になってしまっています。

　ロットによって、RGB素子の発色が微妙に違うのではないかと考えましたが、ロットを変えてもらう訳にはいかないため、別の手を。

　SparkFunから出ている、iPixel LED Lightの「YF923-F5-LED」（2.95ドル/5個）を調達。

　前述の「PL9823-F5」では、樹脂モールドが“乳白色”でしたが、こちらは“透明”になっています。また、コントローラーが、「WS2812（相当）」になっています。

　これなら大丈夫だろうということで、同じ信号を引き込んで、点灯させてみたのですが・・・、

　をいをい、をい。

　こちらも、なぜかオレンジっぽい色に。0xF998

　こうなったら、テッテーテキに、同じ色調になる素子を探すことにします。

　akiba LED ピカリ館から出ている、NeoPixelの「LP-50AFWS2812B」（380円/10個）です。

　前述の2つのLEDは、φ5mmの“砲弾型”でしたが、こちらは、φ4.8mmの“帽子型”になっています。また、コントローラーが、「WS2812B（相当）」になっています。

　さすがに、これなら大丈夫だろうということで、意気揚々と点灯させてみたのですが・・・、

　ま、まぢですか。

　こちらも、これまでと同じ、オレンジっぽい色に。0xF999

＃どーゆーこっちゃい！

　で、ですね。アタマを冷やして、冷静に考えてみました。

　これまで試した“砲弾型”のLEDは、メーカーは違えど、すべて想定していたより「赤味」が強い結果でした。

　これは、RGBの各素子の発光特性という電気的なものや、コントローラーの違いという論理的なものではなく、“砲弾型”という、物理的・光学的な違いに因るものではないかと。

　そう考えてみると、水冷ブロックに組み込まれているアドレサブルLEDは、“砲弾型”ではなく、“チップ型”であるはずで、このパッケージ化（発光素子の封入の仕方）の違いが、「色調」という、光学的な違いとして現れているのではないかと想定できます。

　と、いうことで、Back to The 秋月電子。

　Worldsemiのマイコン内蔵フルカラーLED、「WS2812B」（50円/2個）です。

　秋月電子からは、この5050パッケージのチップLEDを、ECOOL基板（高熱伝導性ガラスコンポジット基板材料）を使ってモジュール化した、「マイコン内蔵RGB LEDモジュール」（70円/個）という便利なものが出ています。

　紆余曲折で、いろいろ集まったアドレサブルLEDの皆さんです。

　左から、「PL9823-F5」（φ5mm砲弾型乳白色）、「 YF923-F5-LED」（φ5mm砲弾型透明）、「LP-50AFWS2812B」（φ4.8mm帽子型透明）、「WS2812B」（チップ型5050パッケージ）です。

　4種類のアドレサブルLEDを、ブレッドボード上で、チェックしてみます。

＃左側の回路は、まったく関係ありません。Audi R8用の「LEDカーテシランプ」です。

　右側から、「EK-Loop Connect」の信号を引き込んでいます。

　推奨回路にある、ターミネーターやパスコンは、省略してあります。

　まずはじめに、nVIDIAグリーンで確認してみます。

　砲弾型（および帽子型）LEDの3つは、前述のとおり、赤味の強い、オレンジっぽい色になっています。

　一方、チップ型LEDは、ウォーターブロックの発色と同じ、ライムグリーンとなっています。

　つづいて、色調をグラデーション変化させてみます。

　ここでも、砲弾型LEDは、3つともほぼ同じような発色となっていますが、チップ型LEDは、異なる発色となっています。

　また、砲弾型LEDでも、樹脂モールドが乳白色のものは、色調が滑らかに変化しているのに対し、透明なものは、色調の繋がりが荒く、極端に大きく変化しています。

　これは単純に、カメラの撮影角度の問題と思われます。

　樹脂モールドが透明なものは、RGBの各素子の発光が直接見えてしまうのに対し、乳白色のものは、光が内部で拡散し、三原色が上手くブレンドされているものと想定します。

（実際、乳白色のモノの下半分は、透明なモノと同じように急激に変化していますが、上半分は滑らかに変化しています）

　と、いうことで、

　5050パッケージのチップLED、「WS2812B」が、ウォーターブロックに組み込まれているアドレサブルLEDと、同じ発色であることが確認できたところで、リザーバーのメクラ栓に、チップLEDを組み込む準備をします。

　ainexのアドレサブルLED用延長ケーブル、「RLD-EXD50」を改造します。

　「RLD-EXD50」の片端をぶった切り、「マイコン内蔵RGB LEDモジュール」にハンダ付けします。

　5050パッケージのチップLEDの対角は、約7.1mmあります。

　メクラ栓の六角穴の対角より少し大きいため、「Snapmaker 2.0 A350」でミリングし、拡大しておきます。

　メクラ栓の穴の軸中心と、エンドミルによる切削の回転中心とを、精確に合わせるためには、ちょっとしたコツが必要となります。

＃んが、そこはナイショということで。0xF9CD

　メクラ栓の穴に、3Mのプラスチック用強力接着剤を使って、チップLEDを固定します。

　点灯させると、このような感じになります。

　上段が、EK Water BlocksのDCポンプ付きリザーバー、「EK-DBAY D5 MX - Acetal」で、下段が、ScytheのPCファンコントローラー、「SCKM-1000」です。

（つづく）