LEDで水槽の照明を自作したい。

質問

LEDで水槽の照明を自作したい。

小さな水槽に、LEDの照明を作りたいのです。
作りたい照明は、
・いろいろな色に変わるLEDで、数十秒ごとに色が変わるのと、同じ色をずっと点灯させる、２つの機能をつけて、スイッチで操作することができる。
・できれば、タイマー機能を付けたい。（１時間とか２時間したら、消える。）

こうゆうのって、「ICにプログラムを入れる」ことになるのでしょうか？
パソコンは、普段よくやっているのですが、ICのプログラムはやったことがありません。

私は、子供用の電子工作でハンダをする程度しかやったことがない、初心者です。
ですが、どうしても作りたいので、挑戦しようと思っています。

どのような、物をそろえて、どのように作ればいいのでしょうか？

ご存知のかた、よろしくお願いいたします。

回答No.6

mtaka2 · ベストアンサー

回答1・4の者です。

> LEDの色を変えたり、タイマーで消灯等のプログラムは、サイトのどこかでダウンロード出来るのでしょうか？

Arduino で作るのであれば、「LEDの色を変える」こと自体は、回答1・4に挙げた解説の通りです。

ですが、それに「タイマーで消灯」を組み合わせるとなると、そういうプログラムは世界のどこにも存在しないと思います。自分でつくるしかありません。
(むしろ逆に、「電子工作」は、世界に一つしかない、世の中に未だ存在しない物を作るからこそ意味があるわけで、
その部分を「どこかでダウンロード出来る」ことを期待するのではなく、「自分の求めるものは自分で作る」ための努力を惜しまない資質が、
電子工作には必要だと思います。それが無理なら、電子工作で自作するのは諦めてください。

回答2で挙げられてるポケコンを使う場合でも、「プログラムを自作する」必要があるのは同じです。
プログラム作成の難易度としては、ポケコンでBASICで開発、とかすればかなり難易度は下がりますが
どちらの方式であっても「プログラミング」の知識はある程度必要になります。

回答3では、555を使う案が挙げられていますが、
555は「単機能」なICですので、555を使って「LEDの色を変える」ことや「LEDをタイマー消灯させる」ことはできますが、
555を一個で、両方を実現することはできません。複数の555を組み合わせて質問者さんの求める機能を実現する「回路」を設計する必要があります。
はっきりいって、今の質問者さんのレベルでは無謀だと思います。

ちなみに、かかる費用ですが、
PC-G850VSは、二万円ぐらいします http://eleshop.jp/shop/g/g2AG413/
Arduinoは、書籍「大人の科学マガジン」なら3360円 http://otonanokagaku.net/magazine/vol27/index.html
555は1個100円以下 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-01496/

といった感じ。ですが、安くすまそうとしたら、それだけ難易度が高くなります。
とにかく、お金を出すか、手間を出すか、どちらかは必要なります。

今回、ちょっと辛口なコメントになってしまいましいたが、軽い気持ちで作り始めてしまうと、挫折する可能性が高いです。
結局のところ、どんな方式であろうと、質問者さんの求める物を本気で自作しようとおもったら、それなりに勉強する必要があることは、覚悟してください。

お礼

また再度、回答していただきまして、ありがとうございました。

たかがLEDですね。
サイトでいろいろ調べてみたけど、本当に知識がなく、プログラムが書いてあっても、どのように組み合わせればいいのか、分かりません。
でも、初心者用にある本を見て順を追ってみようかと思います。

mtaka2さんのおっしゃるとおり私のレベルではきついなと思いました。
でも、挑戦しようと思っています。
「辛口なコメント」とありましたが、これは必要だと思います。
プロの方からしたら簡単でも、全く分からない私にしてみれば未知の世界。
簡単と言われて挫折するよりも、辛口なコメントをいただいて、挑戦した方が出来るような気がします。（なーんてね！）
とにかく、紹介していただいた、サイトや本を見てじっくりと挑戦してみます。

また、分からないことがありましたら、質問すると思いますので、お願いします。

今回も、長いコメントをしていただきましてありがとうございました。

回答No.5

x530

No.2です。
> H8マイコン基板でプログラムを書き込まれたPICのようなものを、基盤から取り外して、照明する基盤に取り付けるということでしょうか？
・H8マイコン基盤はパソコンとＵＳＢで接続され、トランジスタ技術社のＨＰから専用Ｃ言語など、各種開発ソフトをダウンロードして、使用します。
パソコンからH8マイコン基盤にプログラムソースを（ロード）流し込みます。

H8マイコン基盤には外部インターフェースがあり、ＬＥＤランプをドライブするリレーボードを自作することになります。
水槽用照明の場合、２０形蛍光管一本あたり、６ＷのパワーＬＥＤが必要です。
水草水槽ならば、２０形蛍光管三本が基準ですから、合計１８ＷのパワーＬＥＤをドライブする必要があります。

で、、、
ＬＥＤランプをドライブするリレーボードを自作することが難しい場合、ポケコンをホストコンピュータとしたリレーボードが使用できるのです。

> ポケコン・・・・
> はじめて知りました。
> これも、ポケコンでプログラムをPICのようなものに書き込んでから、照明する基盤に取り付けるのしょうか？
・いえいえ、ボケコンでプログラムを組んで、ポケコンから直接リレーボードをドライブします。
ポケコン自体にＢＡＳＩＣ、Ｃ言語、アセンブラが内蔵されています。
ポケコンは、本来、工業高校電子課の学生向きの学習機器。
ＰＩＣにキーボードと液晶ディスプレイとプログラムい開発言語が内蔵されたような機種です。
だから、自分で作ったプログラムに問題があれば、即時に書き換えが出来る便利なコンピュータです。

ポケコンでコントロールするリレーボードは１０個のリレーがあり、ポケコンの指示によりリレーを自由にＯＮ／ＯＦＦ出来ます。
この、リレーをＲとＧとＢのパワーＬＥＤをＯＮ／ＯＦＦするスイッチとして接続すれば、思い通りにＬＥＤをコントロールできるわけです。

お礼

再度、回答していただきまして、ありがとうございました。

長い解説をしていただいて、感謝しております。H8マイコン基板の意味が分かりました。
もちろんポケコンの意味も分かりました。

それにしても、世の中にはいろんなプログラムや、ICがありますね。
x530さんは、「こーゆー時はこれを使う」等、どうやって判断しているのですか？
不思議でたまりません。
もちろん、いろいろと勉強して実践しているのだと思いますが、本当にすごいと思います。
私も、勉強します。

回答No.4

mtaka2

> これは、PICに点滅するプログラムをPICに書き込んでそれから、水槽の照明の基盤に取り付けるという事ですか？
> 本当に、分からなくてすみません。

ちょっと誤解があるようです。「PIC」は、MICROCHIP社のマイコンの製品名。
日本では結構人気の製品で「マイコンで電子工作」といえば「PICを使う」のが定番になっていますが、あくまである会社の一製品。
回答1で挙げた「ATMEL社のAVR」や、回答2でちょっと挙がっている「NECルネサスのH8」も、同じくある会社の一製品です。
これは「マイコンチップ単体」ですので、プログラムを書き込んだり、プログラムで何か制御するためには、その周辺の回路も組む必要があります。

そこまで自作するのは初心者には難易度がすごく高いのですが、そういった周りの回路一式を入れた「マイコンモジュール」と呼ばれる製品が存在します。
マイコンモジュールを使えば、PCで作った「LEDを点滅させるプログラム」を「マイコンモジュール」に書き込んで、それから「マイコンモジュール」を水槽の照明に取り付けることで、
マイコンを使った照明制御ができるようになります。

回答1で挙げた「Arduino」は、「ATMEL社のAVR」というマイコンを使ってその周りの回路一式を入れた「モジュール」です。
一方、回答2のでは「PC-G850」は、「ザイログのZ80」というマイコンとその周辺一式を搭載した「ポケコン」であり、そのポケコンを「モジュール」代わりに利用しよう、という案になります。

どちらもおおまかな方針は「マイコンモジュール」で「LEDを制御する」というまったく同じことになります。

回答1でも挙げたURLですが、まずは
http://k-tai.impress.co.jp/cda/article/stapa/40742.html
を見てください。

これは、フルカラーLEDをマイコンで光らせる例です。
これとまったく同じものを作れば、「マイコン制御でフルカラーLEDを光らせる」ことができます。

そこで、「一定時間ごとに色が変わる」「2つの機能をスイッチで操作」「タイマーで消灯」といった機能をプログラムしてArduinoに書き込んで、
LEDを水槽の照明として設置すれば、質問者さんの求めるものが完成です。

お礼

再度、回答していただきまして、ありがとうございます。

長い解説ありがとうございます。
プログラムは難しそうだけど、PICやマイコンモジュールの意味は分かりました。

LEDの色を変えたり、タイマーで消灯等のプログラムは、サイトのどこかでダウンロード出来るのでしょうか？
がんばります。

回答No.3

bardfish

マイコンとかポケコンを使わなくてもタイマーＩＣを使うだけでそのくらい出来るんじゃないかな？
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/article/backno/musashino.htm
※自分で独自の工夫が必要

補足

さっそくありがとうございます。

なんだか、とてもシンプルですね。
本も出てるので、挑戦してみます。

１つのICで、LEDとタイマーの両方は出来るのですか？

回答No.2

x530

私も、熱帯魚の飼育者です。
水槽のｐＨと温度、伝導率のモニターをポケコンで行っています。
ヒーターと冷却ファンは温度センサーによりポケコンで制御。
伝導率の増加量とｐＨの低下率から水替えのタイミングを図っています。
ＣＯ２と照明の点灯もポケコンをタイマー代わりに使用しています。

ＰＩＣマイコンなどに手を出す前に、マズ、書店でトランジスタ技術「今すぐ使えるH8マイコン基板」に、ざっと目を通してみましょう。
http://toragi.cqpub.co.jp/tabid/284/Default.aspx

で、、、こりゃ歯がたたん・・・
と思った場合。

ホストコンピュータとして、シャープのポケコン「ＰＣ－Ｇ８５０ＶＳ」を用いて、リレーボードを制御するのが、失敗が少なくて現実的だと思います。
必須ではありませんが、パソコンのＵＳＢとポケコンを接続して、パソコンでプログラム開発やプログラムソースの保存が可能です。

ポケコンのＭＰＵはＺ８０。
ポケコンのアセンブラ、Ｃ言語、ＢＡＳＩＣからリレーボードを制御します。
リレーボードは、１２５Ｖ０．５Ａリレーが１０組です。

ポケコン
http://eleshop.jp/shop/g/g2AG413/
リレーボード
http://item.rakuten.co.jp/edenki/786-11066/
ＵＳＢインターフェース
http://www.sunhayato.co.jp/products/details.php?u=732&id=06065
ＡＣアダプタ
http://www.sunhayato.co.jp/products/details.php?u=735&id=06065
役立ちそうな教科書
http://ssl.ohmsha.co.jp/cgi-bin/menu.cgi?ISBN=4-274-13087-8

補足

さっそく、ありがとうございます。
本格的に、熱帯魚の飼育をされていて、さらにコンピューターの知識をお持ちの方に、答えていただいて大変心強いです。

サイトで、いろいろ調べてみたのですが、私は初心者の中の初心者で、H8マイコン基板そのものが分かりませんでした。

これはマイコン基盤そのものを、水槽の照明に取り付けるということでしょうか？
それとも、H8マイコン基板でプログラムを書き込まれたPICのようなものを、基盤から取り外して、照明する基盤に取り付けるということでしょうか？

ポケコン・・・・
はじめて知りました。
これも、ポケコンでプログラムをPICのようなものに書き込んでから、照明する基盤に取り付けるのしょうか？

やり方は、サイトであったのですが、プログラムを書き込んでから、どうしたらいいのか分かりませんでした。

ぜひ、よろしくお願いいたします。

回答No.1

mtaka2

お求めのモノは、「マイコン」で「LEDの発光を制御」するものになりますが、
電子工作の初心者だと「マイコン部」を完全に一から作るのは難しいと思いますので、
既存の「マイコンモジュール」を利用するのがいいかと思います。

私のオススメは「Arduino」でしょうか。
ArduinoはマイコンとPCとのUSB接続用のインターフェースなどを載せたモジュールで、
これ単体でPCに接続してプログラムを送り込むことができるようになっており、
プログラム開発も初心者向けに容易なように作られています。

あとはマイコン以外には、「電源」と「フルカラーLED」を用意して繋ぐだけで、
だいたいお求めのものになるかと思います。

Arduino でLEDの点滅制御については
http://k-tai.impress.co.jp/cda/article/stapa/40638.html
http://k-tai.impress.co.jp/cda/article/stapa/40742.html

なんかを見れば雰囲気は掴めるかと思います。

あとは、「2つの機能をスイッチで操作」とか「タイマー機能」とかの実現は、プログラム(スケッチ)次第です。

現在発売注の、「大人の科学マガジン」最新号が、Arduino互換モジュールが付録ですので、
手始めに、これを書店で買って試してみるというのはどうでしょうか。

補足

さっそく、ありがとうございます。
私が、理想としている内容です。
「Arduino」・・・
はじめて、聞きさっそく、サイトでいろいろと調べてみました。

これは、PICに点滅するプログラムをPICに書き込んでそれから、水槽の照明の基盤に取り付けるという事ですか？
本当に、分からなくてすみません。

よろしくお願いいたします。