134 I2C/SPI 制御 4ch ディジタル調光器/ライト・コントローラ

DOC134-070503
#134
I2C/SPI 制御 4ch ディジタル調光器/ライト・コントローラ
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#134 4ch ディジタル調光器/ライト・コントローラ
部品レイアウト図
全部品を実装したときの部品配置図を示します。
DC100V 出力
整流器なしの場合は AC100V
AC100V 入力
フィルム ・ コンデンサ
1uF 250V
ブリッジ ・ ダイオード
(LEDライト用整流器)
ブリッジ ・ ダイオード
バリスタ
トライアック
フォト ・ カプラ
非ゼロクロス型
フォト ・ トライアック ・ カプラ
拡張ボード用コネクタ
電源/ゼロクロス信号出力
I2C/SPI コネクタ
+5V はここから供給
PICKEY 用コネクタ
I2C アドレス設定用ジャンパ
製作、注意事項
AC100V 駆動の LED タイプのライトを使うときのみ整流器(ブリッジ・ダ
イオード)D3 ∼ D6 が必要です(白熱電球タイプは不要)。
整流器を付けない場合は、右図のように、メッキ線でジャンパを付けてくだ
さい。この配線により、トライアックの出力が端子台に直結されます。
フォト・トライアック・カプラは非ゼロクロス・タイプのものが必要です。
SSR 回路に使うものはゼロクロス・タイプなので、それを使うことはできません。
フォト・トライアック・カプラには 4 ピンのものと 6 ピン(5 番ピンがないものもあり)があります。4 ピン、6
ピン両タイプのものが使用できますが、4 ピンタイプを使用する場合は図の左側(1 番ピンがある側)に詰めて実
装してください。また、6 ピンタイプのものを使用する場合は、5 番ピンをパッケージの根元から切断してから実
装してください(5 番ピンは接続不可)。
組み立ては背の低い部品から順番に取り付けると、作業しやすくなります。とくに部品が密集しているところは
注意してください。
抵抗器の数が多いので、同じ値のものごとに実装していくと間違いが少なくなります。
PIC、ダイオード、フォト・トライアック・カプラ、フォト・カプラ、LED、トランジスタ、トライアック、電解
コンデンサ、ナイロン・コネクタ、抵抗アレイには極性があります。取り付け方向を間違わないように注意して
ください。
フィルム・コンデンサには極性はありませんが、耐圧が 250V 以上必要ですので、注意してください。
部品実装の際は、シルク図と回路図を参照して組み立ててください。
動作確認
1. 電源は安定化された DC5V を I2C/SPI コネクタから供給します。
初めは PIC は付けない状態で、出力にも何もつながないで、DC5V だけを供給します。ここで、IC ソケット
の VDD、GND ピンに 5V が正しく供給されているかをテスタで確認します。この時点では 2 つの LED はど
ちらも消灯したままです。電圧を確認できたら、一旦 5V を OFF にしてから PIC を取り付けます。未プログ
ラムの PIC の場合は PICKEY などを使ってプログラムを書き込みます。
3. 次に再び DC5V を ON にしてから、AC100V 入力に 100V をつなぐと LED2 は点灯(実際は 50/60Hz で点
滅)します。ゼロクロス検出が正常に働いている場合は LED1 が点滅します。点滅していないときはどこか
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#134 4ch ディジタル調光器/ライト・コントローラ
異常があるので、すぐに AC100V、DC5V を OFF にしてから、部品の実装忘れやはんだ付け不良などがない
かをチェックしてください。また、PIC にプログラムが正常に書き込まれていないと、LED1 は点滅しません。
配線確認などの際は、感電防止のため AC100V を切る際は AC プラグをコンセントから抜いてください。基
板右上のフィルム・コンデンサ付近は AC100V がかかっていますので、通電中は触れないように注意して
ください。
4. LED1 の点滅が確認できたら、AC100V を OFF(プラグをコンセントから抜く)、DC5V を OFF にしてから
100V 出力に電球などの負荷を接続します。また、I2C または SPI のホストを接続ます。
5. 再び DC5V を ON にし(ホストも同時)、AC100V を供給してホストからコマンドを送信して電球の明るさ
が制御できることを確認します。
I2C/SPI 制御コマンド
I2C または SPI のスレーブデバイスとして使用する場合(標準プログラム)の制御コマンドを次の表に示します。
表 #134/157 のコマンド・コード
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I2C の場合は、チャネル番号と明るさデータを、設定したいセットの I2C アドレスへ送信するだけです。SPI の場
合は、送信先スレーブの SS 信号をアクティブにして、同じフォーマットのデータを送信します。SPI はマスタを
待たせる手段がないので、複数のコマンドを続けて送るときは、50 μ s 以上のインターバルをとってください。
インターバルをとらずに続けてコマンドを送ると、当セットがコマンドを受信しきれずに制御できないことがあ
ります。
I2C アドレスの設定(ジャンパ設定)
I2C アドレスは JP1、JP2 の2つのジャンパで 0x20 ∼ 0x23 の 4 通りに設定
できます。設定は右図を参照してください。SPI の場合は SS 信号でセレクトす
るため、ジャンパは使用しません。
0x20
JP2 JP1
I2C/SPI コネクタ
当セットを複数接続する場合は、2 セット目以降はゼロクロス検出回路
の実装を省略することができます。この場合は拡張ボード用コネクタで、
メイン・ボード(ゼロクロス検出回路がついているボード)に並列に他
のサブ・ボード(ゼロクロス検出回路がついてないボード)を接続します。
JP2 JP1
JP2 JP1
0x23
JP2 JP1
I2C/SPI コネクタ
電源供給とホストとの接続には I2C/SPI コネクタを使用します。結線は
右図を参照してください。
複数セットの接続について
I2Cアドレス
0x21
0x22
I2C
6
5
4
3
2
1
SPI
SDA
SCL
+5V
GND
6
5
4
3
2
1
SS
SDO
SDI
SCK
+5V
GND
I2C アドレスはジャンパにより 4 通りに変更できるので、同一バス上に当セットを 4 つまで接続して個別に制御
することができます。
免責
当製品は、設計上、製造上、プログラム・バグなどの問題如何にかかわらず発生した不具合に対して、いかなる
損害賠償、補償も負うことはできません。
誤作動すると危険なものへは使用しないでください。
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部品リスト
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シルク印刷
基板のシルク印刷面を 160% に拡大したものを示します。部品実装時の参考にしてください。
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TP1
2
1
2
+
D1
1u 250V
R4
BridgeDiod
-
C5
4
3
1
100u/16V
5V
C4
+
100k
ZD2
R6
1M
R7
22k
R8
150
�����������������������
LED2
10k
B
E
C
+5V
Q1
PC1
+5V
1
2
3
10k
R3
D2
R5
1N4007
100k
5V
ZD1
47 1W
R10
AC100V IN
SPI
I2C
GND GND GND
+5V +5V +5V
SCK SCL
SDI SDA
Rx
SDO
Tx
SS
SIO
CN2
1
2
3
4
5
6
+
1k
0.1u
LED1
R2
C1
CN3
C2
EXT TMG
PIC16F88
Rev.A
RB5
RB3
2
3
4
5
10k
RA1
Rev.A 070405
+5V
1
2
3
1
+5V
X1
1
2
3
4
5
6
�
SHEET
2
06/12/29
DATE
#134 ���������������
TITLE
(for U1)
JP1
+5V
U1
18
RA2 RA1
17
RA3 RA0
16
RA4
CKI
15
MC CKO
14
GND VCC
13
RB0 RB7
12
RB1 RB6
11
RB2 RB5
10
RB3 RB4
JP2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10k
+5V
C3
Rx(IN)
Tx(OUT)
100u/16V
R1
+5V
5
+5V
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0.1u
DRAWING_No.
VPP
VDD
GND
Prog.Data
Prog.Clock
ICD Pin
T.Nakao
DESIGN
PIC-KEY
CN1
P3
P2
P1
P0
workshop Nak
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#134 4ch ディジタル調光器/ライト・コントローラ
回路図 1/2
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R9
AC100-1
AC100-2
P3
P2
P1
P0
330
R20
330
R17
330
R14
330
R11
2
1
2
1
2
1
2
1
PhTriac
PC5
PhTriac
PC4
PhTriac
PC3
PhTriac
PC2
4
6
4
6
4
6
4
6
47
R21
47
R18
47
R15
47
R12
470
R13
470
R16
3
T1
470
R19
470
R22
Triac
G
T1
Triac
G
Q5 T2
3
T1
Triac
G
Q4 T2
3
T1
Triac
Q3 T2
3
G
Q2 T2
AC100-1
AC100-2
1
2
1
2
1
2
1
2
-
-
2
-
BridgeDiod
2
BridgeDiod
2
+
D6
+
D5
+
D4
+
D3
1 1
2
1 1
2
1 1
2
1 1
2
�
SHEET
�
06/12/29
DATE
#134 ���������������
TITLE
-
BridgeDiod
2
BridgeDiod
4
3
4
3
4
3
ZNR1
ZNR2
ZNR3
ZNR4
6
4
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3
������
100V OUT4
������
100V OUT3
������
100V OUT2
������
100V OUT1
T.Nakao
DESIGN
DRAWING_No.
workshop Nak
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��������������
������������������������������
TP5
TP4
TP3
TP2
DOC134-070503
#134 4ch ディジタル調光器/ライト・コントローラ
回路図 2/2
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