こんにちは。
けり(@Ryokeri14)です。
みなさん、進捗いかがですか?
僕は、ぼちぼちです。

今回紹介するのは、
メダカの水槽の照明です。

高校時代の親友の刺激を受け、
5月ごろからメダカを飼い始めました。
生き物を飼うと、実に癒されます〜
メダカ

水槽には水草があるので、
程よく光を当てなければなりません。
普通のLEDライトで照らしてもよいのですが、
ここはロ技研民として、自分で照明を作ることにしました。

ところで、皆さんが帰宅する時間は何時ごろですか?
帰宅するころには暗くなってますよね?
朝、家を出るときに照明をつけて置くと、帰ってきても点きっぱなしです。
それでは、メダカの時間感覚が狂ってしまい、かわいそう…
ということで、マイコンで明るさを自動制御することにします。

さらに、こんなことで電気を無駄使いしていると、親に叱られるので、
電力源はソーラーにします。
とても運がいいことに、僕の家には自作の100W級ソーラーシステム(←リンク)があります。
これを電力源に使います。
solar.jpg

メダカのことを英語でkillifishと言います。
なので、今回の工作の名前は killifish lightとしました。

killifish light のポイント
1.時間に合わせて明るさが自動で変わる。
2.ソーラーを電力源にする。
3.電子工作を楽しむ。

です。

マイコンは、いつも使っているPICマイコンにしました。
PIC18F27J53です。↓秋月URL
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-05847/
このPICはPICの中でもかなりハイスペックです。内蔵モジュールも多く、とても便利に使えます。
そのなかでも、今回の目玉は、RTCC(リアルタイムクロック&カレンダー)モジュールです。
クロックを取り付けるだけで自動で時計のカウントをしてくれます。
これをもとに、水槽の照明の明るさを制御します。

LEDは秋月電子のパワーLEDを使いました。
I-07750
常用の1W白色パワーLEDを12個と
装飾用として赤、緑、青の1WパワーLEDをそれそれ6個ずつ用意しました。
LEDは全部で30個です!LED好きにはたまらないですね!

それらを放熱用のアルミ板にのせて、LEDを取り付けました。
けっこう熱が出ます(汗
IMG_0562
IMG_0563

次に基板を作ります。
今回はユニバーサル基板で作りました。
部品も少ないので2時間くらいでできました。こんな感じです。

基板

写真左が電源ケーブル、右がLEDのケーブルです。
上の青くて丸いものは半固定抵抗です。つまみを回して明るさを変える機能も付けました。
右下のコネクタは、シリアル通信UARTの端子です。PCと接続できます。

PC

今回は、ソフトウェアも気合を入れて作りました!
シリアル通信UARTによってPCから様々な機能を設定できるようにしました。
transfer.jpg

USB⇔シリアル変換器
IMG_0570

ターミナルを操作しているようなイメージです。
コマンドを入力してENTERを押すと、レスポンスが返ってきます。
PC側ではTera Termでシリアル通信をします。
まず、PCで「help」と入力するとメニューが現れます。
help2

メニューにあるように「t」と入力すると現在時刻が表示されます。
t

「adjust_the_time(at)」コマンドを用いて時計合わせをします。
「at y 15」と入力すると、年が2015年になります。
aty

同様に「at M 6」と入力すると、月が6月になります。
続けて、日、時、分、秒を設定して、時計合わせ完了です。
ats

一度設定してしまえば、もう設定はいりません。
見てわかるように、曜日も表示されます。

「set sync」と入力すると、時間同期モードになり、
昼間は明るく、夕方には徐々に暗くなり、夜は消灯というように、
照明を自動制御をしてくれます。
setsync

こんな感じです。
white.jpg

ここまでで、一応、目的の機能はできました。


ここからは、フルカラーLEDで遊びます(^0^)/
白色LEDのほかに光の三原色のLEDも付けたので、それを使います。
シリアル通信でコマンドを送るとその通りに色が変わります〜

まずは、「pwm clear」コマンドで全部のLEDを消灯します。
pwmclear
black.jpg

次に「pwm R 100」などと、色とパーセンテージを入力するとその明るさで光ります。
pwmr
赤


緑色
pwmg
緑


青色
pwmb
青


赤+青=マゼンタ
pwmrb
マゼンタ


赤+緑=イエロー
pwmrg
イエロー


緑+青=シアン
pwmgb
シアン


最後に全色をつけてみました。
写真ではなんだか赤っぽいですが、直接目で見るとけっこういい感じです。
pwmrgb
RGB.jpg


pcがなくても基板の上の半固定抵抗を回すことで明るさを細かく変えることができます。
また、タクトスイッチで時間同期の設定やledのオンオフ設定ができます。
基板



まとめ
メダカの照明というのをきっかけに、電子工作を繰り広げました。作っていてとても楽しいですw
しかも、これはソーラーの電力で動いているので、どれだけledを光らせても電気代は0円です!!
これほど素晴らしいことはほかにありますかね??
電子工作ってなんでこんなに楽しいんだろう!
メダカちゃんたちも元気いっぱいです!!
メダカ