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最近は「最強の郵便受け」を中心に記事にしていましたが、今回はイルミネーションのIoTを紹介したいと思います。
前回、は古くから使われているバイメタル技術を紹介しました。
今回はマイコン制御によるイルミネーションの紹介をしていきます。



今回のイルミネーションの仕様です。
・１ライン８個のLEDを設置する
・３ラインを３秒、４秒、５秒間隔で点滅する
・点滅する際、0.5秒で明るさのグラデーションを行う
（アナログで徐々に明るさが変化）
以上のイルミネーションを試作したいと思います。


今回のマイコンに関してはArduino UNOを使用することにしました。

仕様のハードウェアですが、肝になるところはLEDの配列になるかと思います。
ここで、LEDを直列に接続するか、並列に接続するかが悩みどころとなります。

直列接続のメリットとデメリットとして、
(1)同一電流が流れるので、同じロットのLEDを使うと、ほぼ同じ明るさになる
(2)電圧降下がおきるので、駆動電圧が高くなる
(3)単一の回路（１ループ）なので、制御が割と簡単
(4)LEDが１つでも壊れると、すべてが点灯しない
が挙げられます。

一方、並列接続のメリット・デメリットは、直列接続の逆と考えて良いでしょう。
読み替えると、
(1)抵抗値の誤差によって、それぞれのLEDにながれる電流がまばらになり、明るさが異なることがある。
(2)複数の回路に同じ電圧がかかるので、駆動電圧は低く済む。
(3)回路が複雑化しやすい
(4)いずれかのLEDが故障しても、他に影響がでにくい
となるでしょう。


この様にリストアップしてみると、並列接続の方がメリットが多そうな気もしますが、
実際にはケースバイケースだと思っています。
顕著な例としては(2)の駆動電圧は低く済みますが、その分電流を多く必要する場合が多く、
電力がマイコンボードの限界を突破する可能性もあります。

単純に直列・並列を比較しましたが、実務のLEDライトなどの場合には、ハイブリッド（直列化した物を並列化）として利用することが多いようです。


今手元にあるLEDは、20mAが最適な電流値となります。
LEDの電圧降下を加味すると、1電源(5V)当たりLEDx2が限界の様なので、今回は並列接続で制作していきます。
写真は、並列回路で１ライン分ですので、３セット（ライン）作成します。

１ラインでのLEDの数を増やしたり、ライン数を増やす場合には、Arduinoの電源ではなく、外部電源を検討してください。



以上、マイコン制御型イルミネーションの試作を作成してみました。
原理としては、複数の並列したLEDを時間で点滅させているだけで、
特別な技術など使用していないことが分かったかと思います。

LEDの色や経路数、点滅インターバルを変更して、オリジナルイルミネーションをつくるのはいかがでしょうか？



今回はマイコン制御のLEDイルミネーションの試作を記事にしました。

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