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行動するもなかなか身につかない人の備忘録

LEDを光らせる回路を作る

LEDを光らせる回路を作る機会があったので、本記事では必要な知識・材料をまとめてみます。電子工作経験ゼロの素人が、こんな風にしたらできたよ!・・というふんわりした内容であることをご留意ください。

目指すのはこんな感じの単純な直列回路です。

 

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オームの法則

 これから作ろうとしている電子回路の、各部品に流れる電流と電圧の大きさを全て把握する必要があります。そのために用いるのがオームの法則オームの法則は電気回路の2点間の電位差が、その2点間に流れる電流に比例することを表したものです (wikipeida)。この法則を用いて、上の図における抵抗とLEDにかかる電圧と電流の大きさを求めていきましょう。さてここで、困るのがどんな風にオームの法則を使っていくのかです。テスト問題と異なり電源、抵抗、LEDと何一つ決まった値が与えられていません。そこでまずはこの回路の要であるLEDに注目してみます。

 

 

オームの法則におけるLED

 LEDは電気エネルギーを光エネルギーに変換させる素子であり、LEDごとに光るために必要な電圧の大きさが決まっています。この電圧を順方向降下電圧(forward voltage, 以下Vf)とよび、LEDの型番を入力すれば簡単に調べることができます。 これでLEDにかかる電圧がVfとして定めることができました。次にこの電圧の源となる電源を決定しましょう。

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電源を選ぶ

 ここで電源はDC電源ケーブルを用いてみます。これは一般的な電源プラグ差し込み口から、LEDに電源を供給することができ便利。もちろん必要電圧(Vf以上)さえ確保できれば電池を用いても問題はありません。出力電圧が異なる型がいくつか市販されているので、まずはVf以上の値を持つものという視点で選んでみましょう。小さすぎなければLEDを光らせることは可能です。またDC電源ケーブルの受け口となる端子も忘れずに用意すること。ここまでで電源の電圧とともに、オームの法則から抵抗にかかる電圧も決定されました。最後にこの抵抗の大きさを決定します。

 

 

 

 

抵抗の大きさを決める

 LEDに流す電流の大きさにも制限があり、大きすぎる電流はLEDを破壊します。メーカー推奨のLEDを光らせるための電流の大きさが支持されているため、これを回路全体に流れる電流の大きさと仮定しましょう。これでオームの法則より、必要な抵抗の大きさが R = V/I によって求まりました。 多くの場合きりの良い値にはならないので、一番近い値を持つものを、手持ちや購入サイトから決定しましょう。決めた値を元に、再び回路に流れる電流を計算し、LEDが耐久可能な電流の大きさを超えていないか確認します。また抵抗は耐久可能な電力としてワット数が指定されているため、抵抗で消費される電力が大きくなりすぎていないか、チェックが必要です。消費電力は W = I V で表されます。0.5ワット程度であれば、安価な金属皮膜抵抗を、数ワットを越えるようでしたセメント抵抗を用いると良いでしょう。

 

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以上の手順に従い、各素子を選んだら後ははんだを用いてつなげていきましょう。

 

おまけ;LEDの選び方

 うまく回路を組めたとして、目的に適った明るさが得られるのか?が最も気になる点の1つでした。こればかりは実際に1つ作ってみて、自分の中に基準を設けていくしかないと思っています。同じ明るさの規格を複数個用意するか?ハイパワーLEDを用意するか?・・と一人で悩むより、できるだけ早くひとつ回路を作ってみることをおすすめします。

もしくはハイパワーと可変電源 (or抵抗) を組み合わせるという方法もあります。現在は明るさに加え、青、緑、赤、赤外色、白色と色も様々。さらに各色の中でも細かな波長の長さが異なる商品も用意されています(平均的な赤色650nmに対し、長めな深赤色720nmなど)。トライアンドエラーで自分にあったLEDをみつけていきましょう。

 

彼女いる?

「彼女いる?」というたった5文字の何気ない質問が本当に怖かった。どうかその質問はされませんようにと願っていたし、一人の時に返事を何度も練習していたくらいだ。大抵は「いないんだよね、ハハ」と、作り笑いをうかべ答えていた。もっと怖いのは、その後に続く「どれくらい(彼女いない歴)?」という質問だ。冷や汗をかき、苦笑いで「ずっと」とかなんとか答える。「・・3年くらいかな~」と嘘をついたりしたこともある。そして手元にある水を何度も口に運んだ。さっきまで楽しかった会話が、途端に楽しくなくなり、早く終わらせたいという思いに駆られる。

 

 20代後半にさしかかっても彼女の一人もいたことがないことが、誰にも知られたくない人生でいちばん恥ずかしいことだった。そのことで面と向かってからかわれたことは一度もなかったが、なぜか周りにばかにされている気がしてならなかった。さらにいえば私の人生がうまくいっていない気がするのも、彼女がいないせいにしていた。そんな考え方こそ恥ずかしいのだろうが、本気でそう信じていた。彼女さえできれば迷いが減り、人生が好転しだすと。

 

 当然そんな考え方の私に彼女ができるわけなどなかった。そのくせ「彼女いる?」と現実に向き合う機会を、せっかく与えられても、そこからできるだけ早く逃げていた。いつも自分の部屋に帰ると、君に届けとらドラ、君に読む物語・・などの恋愛漫画や映画の登場人物に自分をあてはめ、物語の世界に酔いしれた。そして彼女が無性に欲しくなると、美容院や駅ビルに行っては女子受けの良さそうな格好とは?と悩み、デートの約束も無いのにどこのレストランに行こうか迷っていた。そんな日々をずっと繰り返していた。

 

 

 そんな状況にある私を変えたきっかけは、奇しくも「彼女いる?」という質問から始まる会話であった。この時も、いつものように「いない」「ずっと」と会話を続けた。

 

 

 余談だが、恋愛話から逃げる私ではあるが、昔からコソコソと彼女を作ろうとはしていた。例えば、未だに誰にも打ち明けていないが、大学時代はサークルのかわいい後輩と二人きりででかけて、初めてのデートでいきなり告白したりしていた。この後バイトに行くという後輩を引き止め、公園のベンチで携帯のメモ帳に書いた告白文を読んだ。後日、丁重に手紙でふられた。

 

 話を戻す。「ずっと。」と答えたあと、いつもなら早々に会話から逃げ出そうとするのだが、この日は違った。逃げずに現実と向き合わなければ。私は今まで隠していた恥ずかしくて、かっこわるい自分をさらけだすことに決めたのだ。普段は恋愛に興味ないような澄ました顔をしているが、彼女が欲しくてたまらないこと。そのために街コンに行き、マッチングアプリを使っていること。けれど全然うまくいっていないこと。いつも以上の冷や汗で一生懸命に話した。

 

 相手は茶化しながらも真剣に話を聞いて、うまくいくようにとアドバイスまで返してくれた。それは私の欠点を鋭くついた、私個人へ向けられた活きたアドバイスだった。いくらググっても、恋愛ドラマを何十本観ても、決して得られないような、貴重なものだった。それからは「彼女いる?」という言葉に立ち向かっていくようにした。時には自分から切り出して、これまで恥ずかしくてできなかった、自分の話を話すようになった。普通なら相談を受ける関係であろう後輩にまでだ。

 

 そして、たくさんの人の言葉に支えられて、平成も終わる頃。何回目かのデートの帰り道に、彼女の手をぎゅっとにぎり好きであることを伝えた。彼女もぎゅっと手を握り返してくれた。ついに好きになった人が私を好きになってくれたのだった。もがいて失敗する姿は、かっこわるくて、恥ずかしいことだと思っていたけれどそうではなかった。むしろそんな自分を隠さず、周りにさらけ出せることはかっこいいことなのだ。そうすると決断できたことが今につながっていると私は考えている。そしてこれは恋愛に限らず、達成が困難な新しい物事に挑戦する時に、忘れてはいけない考え方だと今は思う。

 

 またまた余談だが、彼女ができても迷う場面は当然なくならない。ただ「次の週末どこにいこうか:)?」なんて楽しい迷いも加わった日々はとても幸せだ。

Rstudioに慣れているユーザーにおすすめのpython環境

データを処理する時はいつもRstudioを用いて行なっています。そのせいか、テキストエディタ、コンソール、変数の一覧、グラフ出の4つに画面が分割されたRstudioでしかデータ処理ができない体になってしまいました。

・・・が、そんな私がpythonを用いてデータ処理をしなければならなくなりました。この記事は、Rstudioのような環境をpythonで実現することを目指してたどり着いた結果をまとめた備忘録です。

 

  • Atom、Rodeo、Jupyter Notebookの中ではAtom+Hydrogenが1番使いやすかった

 

Atom+Hydrogenを使う

Atomという高機能テキストエディタをインストールして、Hydrogenという追加機能をAtomに与えればそれでおしまいです。詳しい設定方法は下記のリンクをどうぞ。

 Atom と Hydrogen で Jupyter が Atom で動くよ!(インストール、準備、使い方まで) | ごみばこいん Blog

 

Rodeoという選択肢も一応ある

RodeoはpythonにおけるRstudioです。Rstudioと同様に、テキストエディタ、コンソール、変数の一覧、グラフ出力画面の4パネル構成を持っています。まさにドンピシャ!と思って、始めはこのRodeoを使っていたのですが、原因不明のエラーがあり、使用を諦めました。エラーとは、文法が間違ったpython文を実行すると、再起動するまで、スクリプトの実行ができなくなるというものでした。例えばpythonでは、インデントの深さでループ文や関数の始まりを定義するので、慣れないうちはインデントエラーを頻発します。

インストールは下記のリンクから。まんまRstudioでびっくりします。

Rodeo のインストールと使い方 – Python でデータサイエンス

 

Jupyter Notebookも使ってみた

こちらもかなり使いやすいものでしたが、独特の使い方に慣れられずにやめちゃいました。完全に好みの問題です。

データ分析で欠かせない!Jupyter Notebookの使い方【初心者向け】 | TechAcademyマガジン