●調光LED さあ、ここから僕は多くのデバイスを紹介していこう。 最初に紹介するのは、色調を変化させることのできるLEDだ。色を周期的に変えることができるんだ。 これが、その部品だ。 この部品には赤と緑の、青のLEDが1つのパッケージに含まれている。大量購入すれば、40セントで買うことができる。これらはスタジアムとかにある巨大なディスプレイに用いられていて、これがスタジアムでは1ピクセルになる。しかし、諸君はこれをバラでも購入することができるのだ。 このデバイスを基盤に実装して通信するためには、どうすれば良いだろうか。 僕はこれから紹介するデバイスの多くを、小規模なTiny45の基板に実装していく前提で話をする。 ●回路図 まず、プログラミングヘッダがある。そして、電源部。電源供給源からレギュレータを通る。フィルタリングする。そして、覚えておいて欲しいのは、LEDを図示した時、アノード(A)とカソード(C)があるんだけれども、アルファベット順に電流は流れるってことだ。アノードからカソードに流れるんだ。 そして、このLEDには共通のアノードがあって、これは高電圧側だ。そして、赤、緑、青のLEDにつながっている。それぞれのLEDは電流を制限する抵抗器に接続されている。青のLEDには小さな抵抗器が接続されているね。これは青色発光ダイオードは効率が低いから電流をより多く必要とするからなんだ。 その後、各々のLEDを通って電流はピンに向かう。 ●C言語コード 次に、C言語のプログラムをお見せしよう。 ここで何をしているかと言うと、パルスを用いてモジュレーション(調整)をやっているんだ。つまり、僕はLEDのオンオフを高速で切り替えているのだけれども、そうすることで調整しているように見える。 パルスを用いたモジュレーションはハードウェアでもできるのだけれども、僕はここでらソフトウエア上で行なっている。
ここでは最初に赤色を用のピンをオンにしたりオフにしたりする。そして、連続的に赤色がオンになる時間を変化させたり、オンになるまでの時間を変化させたりしている。同様に緑や青もこのような操作を行う。 そして、全てのLEDを点灯させて白色光を作り出したり、全てをオフにしてフェードアウトさせたりする。LEDをずっと点灯させておくこともできるし、切っておくこともできる。でも、オフの操作を高速に行うと、まるで連続的に色調や明度が変化しているように見えるんだ。 そういう訳で、モジュレーション制御された調光LEDについて説明した。 (つづく) 講義の目次は 【和訳版】FabAcademy 2016 からご覧ください。 ※この記事は FabAcademy 2016 におけるニール・ガーシェンフェルド教授(MIT)による講義動画をもとに作成しました。正確な訳ではないので間違っていたら指摘いただけるとありがたいです。