SF３０
プログラマブルLEDフラッシャー

１．概要

　ハイパワーLEDをストロボのようにピカッ、ピカッツと発光させるための回路です。
しかも、４系統のLEDの発光パターンを自由にプログラムできます。
あなたのラジコン機、ラジコンカーをハイパワーLEDでドレスアップしてはいかがでしょうか。


２．仕様

・機能　　　　　　　：　ハイパワーLEDフラッシュ点灯回路
・バッテリー電圧　：　６．０〜１２．０V
・ＬＥＤ電流　　　　：　６４０mA
・消費電流　　　　：　３．０ｍA　ａｔ　電源電圧＝７．４Ｖ
・基板外形　　　　：　６０＊３４＊１５　（縦＊横＊高さ）
・重量　　　　　　　：　８．２ｇ


３．回路図



４．部品表

５．マイコン プログラムのダウンロード
本回路はマイコンを使っていますので、自作する方は、マイコンにプログラムを書き込む必要があります。
圧縮形式ですので、下記ファイルをダウンロードした後、解凍してＨＥＸファイルにしてからマイコンへの書き込みを行って下さい。
書き込みを行う際に、プログラムメモリの０ｘ3ＦE番地のローバイトに4MHzＯＳＣキャリブレーションデータを書き込んで下さい。

sf300.zip


設定
・FUSE　bit　拡張(11111111B)　上位(11111100B)　下位(11100010B)

SELFPROGEN:1

DWEN:1
EESAVE:1
SPEN:1
WDTON:1
RSTDISBL:1
BODLEVEL2:1
BODLEVEL1:0
BODLEVEL0:0

CKDIV8:1
CKOUT:1
SUT1:0
SUT0:0
CKSEL3:0
CKSEL2:0
CKSEL1:1
CKSEL0:0


・LOCK　bit (11111111B)
LB1:1
LB2:1


６．回路の説明
　ハイパワーLEDをフラッシュ点灯させる回路です。５０msecと短い時間LEDに通電することで、ストロボのように発光させます。
LEDの出力回路は、定電流回路になっていますので、バッテリーの電圧が多少変動してもLEDに流れる電流は変化しません。ＬＥＤに流れる電流は約６４０ｍAに設計してありますので、使用するLEDは最大電流の定格が、６４０ｍA以上のものを使用するようにします。
通常、ハイパワーLEDは連続点灯させると発熱するため、放熱フィンを付ける必要がありますが、本回路ではLED発光の間隔をある程度長くすることで、LEDの発熱は少なくなるため放熱フィンなしでも大丈夫です。


７．配線の説明
　配線は下図を参照して下さい。


受信機からの配線については、GNDと信号線のみで、＋４．８Vの電源線は接続不要です。基板上には、GNDと信号の間にパッドがありますが、内部はオープンですから、＋４．８Vをそこに接続しておいても構いません。
受信機からの配線とバッテリーはフォトカプラで絶縁してあり、別電源にすることが可能です。
勿論、BECを使い動力用バッテリーと受信機の電源を共用したシステムについても問題なく使用できます。（下図参照）


７．使い方
本回路を初めて使う場合は、まずはじめに、LEDの発光パターンをプログラムする必要があります。
LEDは、５０msecの短い時間発光し、その後消灯します。この発光と消灯している時間を１ステップとしてプログラムしていきます。LED発光時間5０msecは固定で変更することは出来ません。どの系統のLEDを発光させるかはスイッチ１で設定し、LEDの消灯時間はスイッチ２で設定します。消灯時間は０．１秒から１．５秒までセット可能で、これはスイッチ２のダイヤルの１〜１５に対応しています。もし、待ち時間を１．５秒より長くしたい場合は、LEDをすべてオフにして消灯時間だけのステップを追加することで可能です。
プログラムは、最大で１２７ステップまでプログラム可能です。また、一旦プログラムされた発光パターンは、不揮発メモリに記憶されるため、電源を切っても消えずに保存されます。
プログラムは、何度でも書き換えが可能です。


プログラム方法について、例をあげて説明します。
プログラム例
　１系統のLEDを発光後１秒待つ→２系統のLEDを発光後１秒待つ→３系統のLEDを発光後１秒待つ→４系統のLEDを発光後２秒待つ→１〜４系統すべてのLEDを発光後１秒待つ。
以上の動作を繰り返す。（下図参照）


１．スイッチ３を押す。（押したままにする）
２．バッテリーを接続する。
３．２秒以上待ってから、スイッチ３をオフする。

４．スイッチ１の１のみをONにする。かつ、スイッチ２を１０にセットする。
５．スイッチ３を押す。（押して離す）

６．スイッチ１の２のみをONにする。かつ、スイッチ２を１０にセットする。
７．スイッチ３を押す。（押して離す）

８．スイッチ１の３のみをONにする。かつ、スイッチ２を１０にセットする。
９．スイッチ３を押す。（押して離す）

１０．スイッチ１の４のみをONにする。かつ、スイッチ２を１５にセットする。
１１．スイッチ３を押す。（押して離す）

１２．スイッチ１の１〜４すべてOFFにする。かつ、スイッチ２を５にセットする。
１３．スイッチ３を押す。（押して離す）

１４．スイッチ１の１〜４すべてONにする。かつ、スイッチ２を１０にセットする。
１５．スイッチ３を押す。（押して離す）

１６．スイッチ１の１〜４すべてをOFFにする。かつ、スイッチ２を０にセットする。
１７．スイッチ３を押す。（押して離す）

１８．バッテリーを外す。

　以上でプログラム完了です。
補足説明すると、上記１〜３は、プログラムモードへの移行を行っています。プログラムするだけでしたら、受信機への接続は不要です。
上記４〜１５までが、LEDの発光パターンを書き込んでいる部分です。特に１４〜１５の部分は、消灯時間２secを作るため、０．５secの消灯時間を追加しています。
上記１６〜１７は、発光パターンの最後を示す記号のようなもので、スイッチ１の１〜４すべてをオフ、スイッチ２を０にセットします。この部分を書き込まないと、発光パターンの最後がわからなくなってしまうので、必ず書き込んでください。マイコンは、この部分を最後と判断し、発光パターンを始めから繰り返します。

プログラムが完了したら、受信機の空きチャンネルに信号とGND線を接続、さらにバッテリーを接続すれば準備完了です。
送信機のスティック操作（又はスイッチ操作）でパルス幅１．７msec以上にするとLEDが発光を始めます。パルス幅１．７msec以下にすると発光を中止します。


８．使用上の注意
LEDが発光する瞬間、LED及びLEDを駆動しているがFETが発熱し、消灯している時間に放熱します。つまり、発光動作を行っている間は、発熱と放熱を繰り返していることになります。放熱時間（LED消灯時間）が短くなると発熱が大きくなりますので、原則としてLED消灯時間は０．５sec以上に設定して下さい。０．４sec以下にしたい場合は、連続で２〜３秒以内にとどめてたほうが無難です。どの程度発熱するかは、バッテリー電圧、LEDなどによって変わってきますので、実際に発光動作させながら、FETやLEDを指で触れて熱くなっていないか確かめてみるとよろしいかと思います。多少熱い程度なら問題ありません。

　バッテリー電圧が高い場合、２個のLEDを直列接続して使うこともできます。リポ２セルならLED１個までですが、リポ３セルならLED２個の直列接続が可能で、むしろ直列接続した方がFETの発熱は小さくなります。（下図参照）

使用するLEDは、順方向電圧が３〜４V程度のものを想定しています。しかし、LEDの中には順方向電圧が７〜８Vと高いものもあります。このようなLEDは、リポ3セルなら点灯可能ですが、リポ２セルの電圧では、点灯が困難になります。
参考までに推奨LEDを下表に示します。