３色ＬＥＤの発光状態を調べてみた

２０２１／０６／２6（土曜日）　晴れのち曇り

工作を検討中のバーサライタ３号では３色ＬＥＤをフルカラーで動作させてみたい。
３色ＬＥＤはバーサライタ２号でも使用しているがマイコンの制御端子（ＩＯ端子）が
少ないために１９個のＬＥＤを赤、青、緑を単色でやりくりして点灯させていた。

今回は、シフトレジスターを使用することで制御端子を大幅に増やすことができる
ことを知ったのでその方式でフルカラーで点灯させるようにしてみたい。

３色ＬＥＤは赤、青、緑がＬＥＤ内点灯できるが、その発光状況は発光素子？が
離れて取り付けられているので目視する位置によっては３色が分離して見えてしまう。
その辺の状況を確認してみた。




横方向（斜め上方横）から見た場合は普通の１点での３色発光のように見えて
３色同時発行では白色光のみえる。
しかし、真上から見た場合は発光素子の取り付け位置が離れているのが分かる。
バーサライタのプロペラ（回転アーム）は正面からみるのでＬＥＤを真上から
見たのと同等になるはずだ。
ただ、今回の実験はＬＥＤは静止していて、バーサライタでは回転状態で見る
ので状況はことなるが・・・

そんな実験の様子を動画でご覧ください。

忙中閑あり？ 野鳥（サンコウチョウ）撮影に出かけてきた

２０２１／０６／２５（金曜日）　曇り時々晴れ一時雨　荒れた天気


毎日、電子工作に明け暮れして忙しく？している。

（　えっ、「忙しくしている」ですって！？　毎日好きなことばかりして
　　遊んでいるくせに「忙しい・・・」なんてよく言えたもんだわ・・・）

というお代官の声が聞こえたような気がしたけど・・・
でもオイらは結構忙しくて一日がすぐ暮れてしまう。

「おーい、実習生さん、たまには野鳥撮影にでも行かないかぁ！？」

と同じ町内にすむ鳥撮り友人が誘ってくれた。
そうだなぁ、たまにはデジスコも動かさないとカビが生えるかもしれない。
久しぶりにデジスコを組み立てて、放電しきったバッテリーを充電して用意した。
翌日の朝、友人の車に乗せてもらって現地に向かった。

大勢のカメラマンがレンズを向けていた。


２、３０ｍ先に木の枝に巣があるんだそうな。
視力の弱いオイらはそれがどこにあるのか見つけられない。
視力が良くて野鳥撮影ベテランの友人はすぐに見つけてレンズを向けている。

「巣はどこにあるの？」　とオイらはすぐ友人を頼りにする。

「ほら、斜めに横に出てる枝と右から下がって出た枝が交差するところの三つ上の枝の真ん中だよ。」

えーっ、斜めに横に出てる枝なんていっぱいある。　
大体木の枝なんてものは皆、斜めに横に出てるんだからねぇ。
枝が交差するって言われてもあっちにもこっちにも交差点がある。
突然、皆が一斉にシャッターを切った。
何か良いシーンが出たのかもしれない。
オイらは気は焦るが巣の在り処はわからない・・・・
双眼鏡で必死に探して・・・やっと巣を見つけた。

（画像をクリックすると拡大されます）

巣にはサンコウチョウのメスが入っていた。








オスが戻ってきた。


オスも巣に入って卵を温めている。



巣の周りを飛び回ってくれた。
動きが速くてデジスコでは追いきれない。
運よく撮れた一枚。　尻尾がはみ出しているけどオイらにとっては上等だ。


サンコウチョウは今までに何回か見てはいる。
青い目、長い尻尾・・・
動きが速くてなかなかデジスコでは撮影できない。
今日は運よく枝に止まったところが撮れた。　超うれしいよ。
撮影に誘ってくれた鳥撮友人さん、ありがとうございました。

３色ＬＥＤを点灯してみる

２０２１／０６／２４（木曜日）　

３色ＬＥＤ（１つのＬＥＤの内部に赤、青、緑の発光素子が取り付けられている）を
点灯させて様子を見てみた。

３色ＬＥＤ ８個は２４個の発光素子を持つ。　普通のＬＥＤ２４個分に相当するわけだけど・・・


３色ＬＥＤの点灯実験をしてみた。


内部はこんな構造になっている。


上からみてみると発光素子が一列に並んでいる。
かなり間隔が広い。


点灯させてみる。
横から見れば「白色？」に見える。


上から見るとＲ、Ｇ、Ｂが分離して見える。　３色点灯させても「白色」には見えない。


バーサライタ装置ではプロペラに取り付けたＬＥＤを真上から見るようになる。
この状況ではＲ、Ｂ、Ｇを組み合わせていろいろな色を発生させて見ることはできないかもしれない。
それにわずか（０.８ｍｍばかり）とは言へ間隔があるので境目に筋が生じるかもしれない。
でも、プロペラがぐるぐる回ってパターンを描くんだから問題はないのかもしれない。
まぁ、ここまできたんだからやってみるかぁ・・・　ガンバローっと！

八十の手習い マイコンに保存したパターンを書き込む実験

２０２６／０６／２１（月曜日）　晴れ

バーサライタ装置に文字や模様を描かせるにはその元になるパターンを
マイコンに記憶しておき、それを逐次読みだしてバーサライタに送り込
まなくてはならない。
マイコンのＩＯ（入出力）端子によるそれはすでに実験済みだが、シフ
トレジスターを使用した実験は初めてだ。
実験は失敗続きでもう諦めようか、と思ったがもう一度一からやり直し
て何とかここまできた。

シフトレジスタを３個取り付け、LED２４個を接続した。


点灯するパターンは頭の中で思い浮かべて適当に記憶させていたが思い違いや
誤りがあって動作不良の原因がなかなかつかめない。
やっぱり、元データをしっかり作っておかないと実験はうまくいかない。
（当たり前か・・反省（反省ポーズはサルでもできる・・・しっかりしなさい））

データシートを作ってパターンを描いた。
このとおりに表示されないとそこに問題がある。



パターンの表示はうまくいった。
そんな動作実験の様子を動画でご覧ください。




今計画中の工作は前回工作した「バーサライタ時計２」のバージョンアップだ。
バーサライタ時計２は１つのＬＥＤの中にR,B,G発光素子が入ってるものを使っている。
ＬＥＤは１９個取り付けてあるので「５７個」のＬＥＤがあるわけだ。（本当かな？）
この５７個を制御すればきれいな画面が描けるかもしれない。
でも実現にはいろいろ問題がある。
うまくいくかどうかわからないけど頑張ってみよう。

八十の手習い シフトレジスターの勉強、やり直し

２０２１／０６／１９（土曜日）　雨

先日、マイコンとシフを組み合わせて１６個のＬＥＤを制御することができた。
そこで今度はシフトレジスタを３個接続して２４個のＬＥＤを点滅させてみようと
実験を始めた。
ところがＬＥＤは思うようには点滅せず、あれこれプログラムを変更したり
回路をいじくりまわしたりして余計に何が何だかわからなくなってしまった。
うーん、シフトレジスターの動かし方はわかったつもりでいたけど、やっぱり
完全にはわかっていなかったんだなぁ・・・
よーし、もう一度一から勉強してみよう。

今度はマイコンボード、シフトレジスタボード、ＬＥＤボードを別々に作った。


マイコンボードは前と同じ。
シフトレジスタを制御する配線は４本で変わりなし。


シフトレジスタ間は４本の信号線を配線する。




シフトレジスタとLEDの接続は８ｘ３の２４本。
前回の実験では０ビットを飛び越して点灯していたのに気が付かなかったことから
０ビット目を赤いＬＥＤにして見落とさないようにした。


さぁ、問題のプログラムだ。
前回の実験では同じような繰り返し処理は関数を作ったり、ループ処理を組んだりして
何か問題が出たときの対処がややこしかった。
そこで今回は単純に「手でスイッチを操作するとおり」をプログラムに実行させる
という方式にした。
同じようなコードを何か所も書き込むので面倒だったが、何とか実行した。

①　まず最初に（最初の１回だけ）シフトレジスタをクリアする。
②　最下位シフトレジスタのＳＥＲ信号を”１”（ＨＩＧＨ）にする。
③　ＳＲＣＬＫ信号を”１”（ＨＩＧＨ）にしてまた”０”（ＬＯＷ）にする。
　　（ＳＲＣＬＫにパルスを加える。）
　　（これで最下位シフトレジスタの０ビット（ＱＡ）が　”１”（ＨＩＧＨ）になる。
④　ＳＥＲ信号を”０”にする。
⑤　ＲＣＬＫ信号を”１”（ＨＩＧＨ）にして”０”（ＬＯＷ）にする。
　　（ＲＣＬＫにパルスを加える。）
　　（これで全シフトレジスタのＱｘがラッチされて端子に出力される。）
　　（この場合は最下位レジスタのＱＡは”１”（ＨＩＧＨ）にラッチされるのでＬＥＤは点灯する。）
　　（その他のＱｘは”０”（ＬＯＷ）なので点灯しない。）　
⑥　ＳＲＣＬＫ信号をＨＩＧＨにしてＬＯＷにする。
⑦　最下位レジスタＱＡの出力がＱＢにシフトする。　ＱＡはＳＥＲ（現在はＬＯＷ）の信号で
　　ＬＯＷになる。
⑧　ＲＣＬＫをＨＩＧＨにしてＬＯＷにする。
　　（全Ｑｘがラッチされて端子に出力される。）
　　（最下位レジスタのＱＢはＨＩＧＨなのでＬＥＤは点灯。　その他のＱｘはＬＯＷなので
　　　点灯しない。）
　　（結果、ＱＡの点灯状態がＱＢにシフトしたことになる。）
⑨　　上記⑥、⑦、⑧を繰り返すと点灯しているＬＥＤは１つずつ上位でシフトしていく。
　　　ＳＲＣＬＫパルスを２３回送出すると最上位シフトレジスタのＱＨが点灯し、２４回目では
　　　①の動作が開始される。



オシロスコープで波形をみてみた。




下位ビットで点灯されたＬＥＤが上位へのLＥＤへと移動していく。
今回の実験では２４個のＬＥＤを点滅させてみたが、シフトレジスタを
増やせば元沢山のＬＥＤを点滅させられる。
マイコンとシフトレジスタボートの配線は４本だけだ。
なるほど・・・シフトレジスタは面白い。

そんな実験の様子を動画でご覧ください。


（オイらはオシロスコープの波形を見るのが好きです。変な趣味だよねぇ（笑い））