配線編
時間かけすぎると記事書く元気なくなりそうなので、ささっと書く。
今回作るのは6つのアクリルリングを吊り下げて、リングの内径のところにテープLEDを張り付けたクリスマスツリー風のオブジェ。一番上のリングはLEDなしにしたので、まずは大きさの違う5つのLEDリングを配線するところから検討開始。
テープLEDはこれを買った。（10年以上前につくったアソシエイトアカウント。超久しぶりに見たらまだ500円到達してなかった）
5メートルで300LED、1メートルあたり60個、LED同士の間隔は100(cm)/60(個)で1.66cm。アクリルリングの大きさは外径10cm、15cm、20cm、25cm、30cmで幅2.5㎝なので、内径はそれぞれ外径-5cm。内径の円周から、それぞれのLED個数を計算すると9個、18個、28個、37個、47個。なので、計算上は合計139個になる。(最終出来上がったものは9,18,28,37,46の138個だった。ほぼ計算通り)
スイッチサイエンスのページでみると1LED当たりの最大消費電力は18mA。18*139は2.5A。なるべく細い電線のほうが取り回ししやすいけど、LEDの数が多いのでどれぐらいの太さの電線がいるのか調べてみると、2倍ぐらいのマージンをみるとAWG22という太さぐらいで4.7Aまで。ただ、AWG22ってかなり太いので、もう少し細い線を使えるように電源の線を分けてみることにした。
5つのリングのLED個数は、あまりきれいにグループ分けできなかったけど、とりあえず9+18+28=55個、37個、47個の3つにグループ分け。これで最大でも18*55=0.99で、1Aを超えないのでAWG26でよさそう。
Fritzingでそれっぽく書いてみたけどLED数合わせられなかった。信号線は全部直線上につながっていて、電源の5VとGNDは3つに分割。5VとGNDを5V2AのACアダプタに接続。信号線とGNDをマイコンに接続という構成。
電源もかなりごっついのがいるかと思ってスイッチング電源とか調べたり、複数ACアダプタ使う方法とかを考えてたけど、実際に点灯させて測ってみたら、全部を白色でMAX発光させるような使い方をしてないせいか、138個を光らせても1Aいかなさそうだったので、やや大きめのACアダプタ1つでいくことにした。
テープLEDをリング状に形成しつつ、次の段につなげられるように配線を上下方向に出すというのもかなり大変で、テープ端にはんだ付けした線同士が接触しないように3Dプリンタでケーブルガイド的なのを作ってみたりした。下の画像の左端の穴が6つ開いてるパーツがそれ。線を誘導する穴の角度がいまいちで、ちょっと使い勝手が悪かった。
下の画像で水色になってるのが、LEDの発光源中心とアクリル(5mm)厚みの中心を合わせるためのガイドパーツ。こっちはまあまあうまくできた。もうちょっと大きく作って、このパーツだけでアクリルリングに両面テープ止めできるようにしたり、アクリルを挟み込んで固定できるようにすればもっとよかったかな。
一番下にうつってるコの字型パーツはテグスを使ってアクリルを吊り下げるときのフックのつもりだったけど、あまりうまくいかなかったのでプリントしたもののボツにした。配線編はとりあえずこれぐらいかな。続きはLEDピカピカ編に書く。
