データをたくさん運んでくれるSDカード。
そのがんばりを知っているのは、小さなアクセスランプだけ。
もっと目立つ形で、がんばっている証拠をみんなに見てほしい。
今日は、アクセスランプをディスコにするよ。
動画の技術解説、10本目です。ついに2ケタ到達！！
今回はけっこう凝った工作をしたので説明することが多いです。がんばるぞ。
アクセスランプの複製について
まずわかりやすいところから。
SDカードリーダーのアクセスランプの複製です。
そもそもアクセスランプ付きのカードリーダーが少ないんですよね。今回はこれを使いました。
で、LEDの配線って大抵はこうなってます。
点灯時は「何らかの回路」からここに電気が流れてきますし、消灯時は流れてこなくなります。で、複製したいだけなら…
こうやって並列に抵抗とLEDを追加してやれば複製できます。実際の配線としてはこんな感じになってます。
青が基板上の配線、赤が追加した配線です。基板側の部品が細かい＆赤線と青線の立体交差があるのでちょっと見にくくてすみませんが、なんとなくわかりますかね？？
アクセスランプの反転について
で、このあとが電子工作っぽいところ。
反転したアクセスランプを作りましょう。
これサクッと説明するのが難しいのですが、比較的初心者にもわかりやすいように順を追って説明していきます。
LEDと抵抗を分けて考えると話が複雑になるので、セットにして考えます。赤丸部分は一個の部品と考えてください。仮に「ライト」と呼びましょう。ライトは左から右に電気が流れると点灯します。
で、ライトが点灯している時の図を見てください。
３Ｖとか０Ｖとか書いてありますが、これは「電位」です。電位はよく「電荷が持つ位置エネルギー」とか説明されるのですがそんなこと言われてもよくわからないと思うので、単純に電位が高い方から低い方に電気が流れると思ってください。
で、そうすると電位の差が大きい方が電気が勢いよく流れそうじゃないですか。これが電圧です。電圧は電位の差、電位差です。
それをふまえて再度それぞれの数字を見てみます。
右側の線は０Ｖって書いてありますよね。０Ｖは要はＧＮＤです。基準になる電位です。
で、左側に３Ｖって書いてありますよね。これはＧＮＤとの電位の差が３Ｖありますっていうことなんです。これがライトに対して３Ｖの電圧がかかっている状態です。
この電位は「なんらかの回路」にあるマイコンが制御していて、今はマイコンがＬＥＤを点灯するために３Ｖにしたから、３Ｖになっているだけです。
ライトが消灯している時の図も見ましょう。
消灯のため、マイコンが左の線を０Ｖにしました。
そうするとライトの反対側＝０Ｖとの電位差が０になるので、電気は流れず、ライトは消灯します。
ここまでが、もともとのアクセスランプの動作です。わかりました？
では次は、反転したＬＥＤを作る方法を考えましょう。
準備段階として、ずっと点灯してる緑のＬＥＤを用意しましたよね？
基板上をテスターで測りまくって、ＳＤカードスロットのこのピン（Vddというピン）から常時３Ｖが出ていることを発見したので、そこから線をひっぱっています。
で、さらに、そのVddの線と、もともとのLEDの左側の線の間に新しいライト②を付けます。
※緑のＬＥＤはテスト用なので外しました。
青線部分のライト②です。ライト②は上から下に電気が流れると点灯します。
こうすると、元のライトに３Ｖがかかるとき（つまり元のライトが点灯するとき）、ライト②は両側が３Ｖの電位になりますよね？だから電位差が０になって、電気が流れないんです。なので点灯しません。
じゃあ元のライトが０Ｖになるとき（つまり消灯するとき）、どうなるでしょうか。
Vddのほうが３Vに対して、元のライトの左の線は０Ｖなので、ライト②の上下に３Ｖの電位差ができますよね？なのでライト②は点灯するわけです。
こういう原理で、反転したＬＥＤを作り出しています。
ちょっとわかりやすく説明できているか自信ないですが、なんとなくでもお分かりいただけると幸いです。
ちなみに動画中では「引き算している」と表現していますが、これは方便というか、結果的に引き算になっているだけで演算処理をしているわけではないです。
ごめんね。
フォトリレーのよさ
「運命」こと、フォトリレーです。動画中では簡単に「２つの回路を連動させることができるよ」と説明していますが、もうちょっと詳しく説明すると便利さがよりわかります。
図の中でフォトリレーを挟んで赤色の回路と青色の回路がありますが、実はこの２つは電気的につながっていません。フォトリレーの右の足と左の足って別の回路なんですね。どういうことかというと…
図はフォトリレーの中身です。光MOSFETを見たことがないので四角でごまかしました。すみません。
光MOSFETはスイッチのような役割をしていて、LEDが光るとそれを受光して３の足と４の足がつながります。消えると切れます。
このように、左足（１，２）と右足（３，４）は電気的にはつながっておらず、光でやり取りをしているんですね。
これの何がいいかというと、圧倒的に楽です。
たとえば片方のデバイスが５Vで動いていて、もう片方が3.3Vで動いていたとしても、簡単に連動させることができちゃうわけです。楽～～！
そのほか、回路をひとつにすることで生じる影響を一切考慮することなくパパっと連動させられるので、すごい便利。
あともう一ついいところがあって、１，２側の中身はＬＥＤなので、回路的にもＬＥＤからそのまま置き換えることができます。
今回がまさにそうですが、いっかいＬＥＤで試験的にＯＮ／ＯＦＦのパターンを作っておいて、あとからフォトリレーを挟んだ別のデバイスと置き換えるということが簡単にできるわけです。
便利～～
ちなみに似たような部品でリレーというものもあります。光の代わりにコイルを使って機械的にスイッチングする部品です。
用途としては似てるのですが、コイルを使うぶん制御時に大電流が必要なので、マイコンなどで制御する場合はフォトリレーの方がおすすめです。
ただしリレーの方が制御される側も大電流を流すことができるので、例えばモーターをON/OFFしたいとかの場合はリレーを使った方がいいかも。
フォトリレー
フォトカプラー フォトリレー 60V0.5A TLP225A(F): オプトエレクトロニクス 秋月電子通商-電子部品・ネット通販
リレー
ミラーボールの材料
ミラーボールの作り方は動画のとおりですが、材料だけ紹介しておきます。
どちらも一例で、動画中のものと全く同じではないです（店頭で買ったので）
ミラーシート
発泡スチロールの球体
100均ライトの改造
ここは動画中であんまり触れてない箇所なのですが、ミラーボール用のライトを作っているとき、謎にはんだづけをしてますよね？
これ何をしているかというと、このライトってスイッチを押して「OFF／点灯／点滅」を切り替えられるタイプだったんですね。マイコン制御だったのです。
それをフォトリレーにつないでスイッチングしても、ライトは「断線／通電してるけどOFF」を繰り返すだけで、点灯しないんですね。
なのでLEDを電源直結に組み替えています。
※あくまでイメージ
これで常時点灯になったので、あとは適当なところを切ってフォトリレーを挟んでやるとアクセスランプで制御できるようになるわけですね。
以上、長くなりましたが技術解説でした。
高評価とチャンネル登録してもいいからね。
またね。
