AVR 111 :カソードコモンのLEDを使う


LEDは!

 LEDを使った周波数カウンターを使っていて「トランジスタを省略できないかなー」と思った時もしかして「カソードコモン・タイプを使えば不要になるかも知れない」と思いました。

 実は手元にPNP系のトランジスタの在庫がほとんど底を付いて来たからなのです。
 最近売られているLEDは昔の物と比べられないほど発光効率が上っています、以前は各セグメント10mA程度必要でしたが今は3mAでも十分明るく、少し暗くなりますが1mAでも見えます。
 良くわかりませんが色を選別する事によって「人が明るく見える」と感じる様に工夫をしています。

I/O端子は!

 端子特性は流出し(ソース)電流は5mA程度流すと電圧の低下が大きくなり1V近く低下します、これに対し流込み(シンク)電流は20mAで0.5Vと比較的多く流せます。
 一般的にavrを使う時「シンク電流を使ってLEDを点灯させよう」とアノードコモンが使われます。この使い方が原則となります。

 しかし、最近の高輝度の明るいLEDを使えばこの「発想を替えられるかも知れない」と思いました。
 初めに明るいLEDを購入して試して見ました、桁数が無い場合(3桁以下)なら何とか使えそうです。

 手持ちの物が有るので暫く使う事を考え、桁数の少ない場合は逆にカソードコモンを使う事を考えて見ました。
 これだと、ソース電流をLEDのセグメントとしコモンをI/O端子に直接付ける事にします、頭の中では何とか作動する様に思いましたが実際は如何でしょうか、試して見る事にしました。

 丁度、[周波数カウンタ]を作っていましたので新規に作って接続して見ると、2桁のLED(common cathode)ですがまあまあの明るさで見え、実用になる事が解りました。
 これだとトランジスタも不要で部品点数も減ります。(回路図でTRとコントロールの抵抗です)

 最近発表されている新しいavrはI/O特性が改善されており流出し(ソース)電流も5mAから20mAになって来ました、シンク電流もアップされているので設計の自由度はかなりアップされています(移植の事を考えるとまだ古い物で設計した方が安全でしょうか?)。
 前記の苦労は水の泡の様な感じがしますが、まあレパートリーが増えるという事で納得です。


カソードコモンLEDのコントロールは!

 早い話、カソードコモンとアノードコモンは電流の向きが逆になるだけで、購入価格もほとんど同じです。
 私たちが購入する場合どちらでも手にはいると思います。

 avrでは流れる「電流の向きを逆にする」事を考えます。具体的にはセグメント出力を逆にすれば良いのです、コマンドとしては[com]でこれを入れるだけです(初めからDATAを逆に作っておけばそれも不要です)。

 LEDのコモン端子は流し込めるシンク動作(Low出力)をさせます。

 2004/SEP/5 


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