PIC.Beginner ( 「ものづくり」へのこだわり): 9月 2009

2009年9月22日火曜日

ソース電流とシンク電流

ソース電流（I_source）とシンク電流（I_sink）

PIC(その他のマイコン)にLEDを接続するには、２つの方法があります。
下の図をちょっと見て下さい

（１）左がPIC16F88のI/OポートRB3から抵抗＋LEDを通りGNDへ流れる回路。
（２）右が5vから抵抗＋LEDを通りPIC16F88のI/OポートRB4へ流れる回路。

（１）RB3のpinが0vの時、GNDは0vなので電流は流れません。
RB3のpinが5vの時、PIC側からGND側に電流が流れLEDは点灯します。

このように、PIC側から吐き出す電流を、ソース電流（I_source）といいます。

（２）RB4のpinが5vの時、電源側は5vなので電流は流れません。
RB4のpinが0vの時、電源側からPIC側に電流が流れLEDは点灯します。

このように、PIC側に吸い込む電流をシンク電流（I_sink）といいます。

ソース電流（I_source）かシンク電流（I_sink）かは、回路図の設計で決まります。

（１）のようにソース電流（I_source）で半田付けした回路に
シンク電流（I_sink）を流そうとしても出来ません。（２）で逆も無理ですね。

PICのI/Oポートを5vや0vしたりするのがプログラムです。
プログラムで1か0を指定します。

プログラムで1を指定するとPICはHigh(5v)になります。
プログラムで0を指定するとPICはLow(0v)になります。

PICマイコンの中にSwitchがあり
「1」のSwitch を入れるとHigh(5v)になり
「0」のSwitch を入れるとLow(0v)になる
と考えると解りやすいですね。

I/OポートのRA0-7(8本)とRB0-7(8本)それぞれ独自のスイッチがあります。
RA5だけは、特殊で入力のみです。
Datasheetを見るとInputになっています。

すごく大雑把な説明ですが何となく解って頂けたでしょうか。。

2009年9月21日月曜日

LEDのアノードとカソードの見分け方

LEDは、炭化ケイ素（半導体素子）に電流を流すと発光する半導体の一種です。

炭化ケイ素は、シリコンカーバイド（Silicon carbide, SiC）とも呼ばれ、
炭素（C）とケイ素（Si）を1対1で結合した共有結合性の化合物で、
天然にはほとんど存在しないそうです。

砲弾型と呼ばれるタイプです。
1962年にLED(発光ダイオード)がモンサント社によって
初めて実用化されて以来、40年近くほとんど変っていません。

LEDは、アノード(anode)とカソード(cathode)の2つの端子があり、
アノードに正、カソードに負の電圧をかけて電流を流すと、点灯します。

逆方向に電圧をかけても、電流は流れません（点灯しません）。

アノード(anode)とカソード(cathode)の見分け方

（1）リード（足）の、長い方がアノード(anode)で、短い方がカソード(cathode)

（2）炭化ケイ素（半導体素子）が、小さい方がアノード(anode)で
　　大きい方がカソード(cathode)

（3）LEDを真上から見た時、平らな面がある方がカソード(cathode)です。

　上の図では、下側に平らな面があるのでがカソード(cathode)で、
　その反対側つまり上側がアノード(anode)ですね。

基盤に半田付けして、足を切ってしまった時など
（2）（3）の見分け方を知っていると便利です。

記号としては下図のように（3）を意識して書いてます。
これは僕の書き方で、本などの回路図で見たことがありません。

2009年9月20日日曜日

LED（発光ダイオード）について

LED（発光ダイオード）

LEDとは、 Light Emitting Diodeのそれぞれ3つの頭文字を略したもので
「発光ダイオード」とも呼ばれています。

英和辞典をちょっと引いてみます。

Light　　　　光, 光線; 日光; 昼間; 夜明け; 明るさ; 明るい場所
Emitting　　発光する、放射する、放出する
Diode　　　【電気】ダイオード; 二極真空管 ((2端子の電子素子)).

直訳すると「明るく、発光する、ダイオード」という意味なのでしょう。

信号機も最近ではLEDで昔の信号を見かけなくなりましたね。

イルミネーションもLEDですね。

車のテールランプも、電光掲示板等
例をあげるとキリが無いくらい我々の生活に溶け込んでいます。

最近では、12月の夜になると、個人のお宅の周りをLEDで
飾り付けされているのをよく見かけます。

でも、かなりの人が既製品を並べて「数の勝負」で
どんどん派手になる傾向にあります。

LEDの点滅もいかにも既製品の「One Pattern」のような気がします。

PICでLEDを制御してあなた独自の個性のある
クリスマスツリーや家の周りを飾り付けしてみませんか？

学生の方は、見かけでなく知識の数を地道に蓄えていきましょう。

2009年9月18日金曜日

PICの電源

PIC16F88を使うには、PIC16F87/88 Datasheet が取扱説明書です。

Datasheetの最初のほうにPin Diagramがあります。

まず始めに電源の繋ぎ方です。

PIC16F88の電源は、4vから5.5vです。
（最近のPICは、2vから5.5vが多くなっています。）

下図のように電源5vを接続します。1.5vの乾電池3本でも良い。
14ピンのVddを5v、5ピンのVssをGNDに繋ぎます。

PICには、目印に半丸と1番ピンに小さい丸があります。

回路図の書き方は、
電源のプラス（＋）側を上に、GND側を下に書くのが基本です。
雷が空から地面に落ちるイメージです。

左側の回路図は普通の書き方で、
右側の回路図はブレッドボードを意識した書き方です。

PICはMicro Chip社の製品で種類がたくさんあり、それぞれ機能が違います。
特に異なる例を紹介します。

PIC12F683は、1ピンがVddで5v、8ピンのVssがGNDです。
左右が逆なので注意が必要です。

I/OピンもRA0やRB0ではなくGP0、
番号の並び方も右回りになっていて逆ですね。

このように、使いたいPICが決まったらDatasheetを必ずDownloadします。

余談ですが、これらの回路図は、JW_CAD で書いています。
このCADは、おそらく日本で一番多くの方が使っている建築用の2次元CADです。
回路図専用のCADではないので描きにくい面もありますが、部品をノギスで測定し原寸で図形を登録していくと基盤のレイアウトに役立ちます。

Free Softなので、ぼくのパソコンにはすべてinstallして仕事で使っています。
もし、これから2D_CADを始めようと考えておられる方にはお薦めです。
Made in Japan のCADです。応援します。
Downloadしてみてぜひ愛用下さい。
ちょっと大きな本屋さんには取説が何冊もあります。

2009年9月16日水曜日

準備する物

準備する物

[1] PIC16F88などのdatasheet　(Microchip社のHomePageからDownload)

[2] PIC16F88などその他の電子部品

[3] PIC ライター(自作でも良い）

かなりお金が掛かるので100個を10個または1個にしたり、
LEDは赤だけにするとか工夫して下さい。

ほかの電子部品屋さんと価格を比較して
納得した上で各自の自己責任で御願い致します。

下記は、あくまでも参考価格です。

秋月電子さんのHomePageの販売価格です。(2009 9/16 現在)