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b013 赤外線センサ付きソーラーLED照明

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 前々から作りたかった太陽光発電を使ったLED照明を作ったので紹介します。
太陽光発電を使ったLED照明は既に作っていました。これは、ホームセンターで売っているガーデンライトを分解し、ソーラー発電器と光センサー部を窓際に置いて充電させ、LED部を屋内にケーブルで引っ張って天井からつるす物でした。
結構便利に使っていましたが、雨や曇りの日は充電量が不足して夜中まで充電池が持たないことが不満でした。

 そこでガーデンライトよりもバッテリーを大きくし、勿論、ソーラーパネルも大きな物を使いたいと思っていた所、たまたまその両方と更に充電コントローラーまで手に入りましたので、今回の回路を設計することになった訳です。
勿論これらの回路なり装置は一般に売っていて、お金さえ出せば立派な物が手に入りますが、そこは自作で安く作りたい信条の私は、当然ネットで自作用の回路を探してみました。
が、しかし、出てくる回路は簡単すぎる物や、cpuを使った回路など半田ごてを使える程度の素人では難しい物が殆どだったため、仕方なしに自分で設計することにしました。

設計条件は、

  • 当然、太陽光発電を使って災害時の停電対策となること。
  • 無駄な電気を使わないようにするため、赤外線センサーを使い人を関知した時のみLED照明を点灯させること。
  • 取り敢えずの照明範囲は、一階と二階の廊下部分のみとする(8カ所)。
  • 回路は、ネットで部品購入が出来ることと、マイコンを使わずに簡単に製作できること。
  • 回路定数、部品型名なども具体的に記載すること。
  • 使用部品は出来るだけ安価な物を選択する。(これは次回製作時に実行する予定)

としました。

赤外線センサ付きソーラーLED照明

赤外線センサ付きソーラーLED照明コントロール基板

・一番上の白いより線はcds光センサー用
・その下の赤・黒・茶色の線は、一階、二階用の赤外線センサー用
・一番下はDC12VのLED用電源

赤外線センサ付きソーラーLED照明全体回路図

回路図をクリックするとPDFファイルを開けます。

 回路図を一見するとゴチャゴチャした感じがありますが、各ブロックや配線に自動車用のギボシ端子を使っているためで、実際の回路は難しい物ではありません。

ソーラーパネル

屋上に設置したパネル

 ソーラーパネルは2枚有るので太陽光発電システムは二組作れます。回路図もその様に書いておきました。
そのパネル2枚を、ホームセンターで買ってきた板をガスバーナーで炙って(あぶって)炭化させた後ネジ止めし、針金で屋上のフェンスに固定しました。
ソーラーパネル販売会社のホームページを見ると、全国各地の太陽光を効率よく浴びるためのパネル設置角度が示されていますので参考にしてください。私は参考にしただけで実際は適当に置きました。

雨よけファンタペットボトル

ファンタグレープのペットボトル

 パネルからの配線は、野外設置のため紫外線対策が必要です。ホームセンターなどで売っているキャプタイヤケーブル(内部配線がビニールでくるまれている物)を買ってきて使いましょう。本当は耐候性のあるパイプの中にケーブルを通すのが普通ですが今回は使いませんでした。
ソーラーパネルからの配線と屋内に引き込むためのキャプタイヤケーブル接続部分はファンタグレープのペットボトルを使って風雨から守ります。使い方は逆さにしたペットボトルに接続部分を突っ込むだけです。この目的に使うにはファンタのペットボトルは最適です。
また、屋内への引き込み配線はクーラーの穴を利用出来ればベターですが、無ければテレビアンテナの引き込み穴を使ってください。それもなければソーラーパネルを窓際に置くしかないですね。これでも結構使えますので大丈夫でしょう(経験済みです)。

充電用バッテリー

充電用バッテリーとコントローラー

 充電用バッテリーと充電コントローラーはテープで貼り付けて壁につるしました。これは棚などに置いた場合、地震の時に落下してケーブルが断線してしまうことを避けるためです。勿論、つるす部分はしっかりとした物を使います。

コントローラー本体

ケースに入れたコントローラー

 今回作成した基板は、フロッピーディスクケースに入れて埃よけとしました。設置場所はカーテンレールの上に板を置き、その上にテープで固定しました。左側の黒いプラグが充電池からのDC12V入力です。

CDS光センサー

CDS光センサー

 光センサーは昼夜の判断を行うので、野外に設置するか、窓際に設置します。今回は窓部分にピンで留めて使っていますが、アルミサッシの白い部分に部屋の照明が当たると夜の判断が出来ない時があり、設置場所は再考察が必要でした。野外に設置するためにはケーブルを長くしなければならない、防水を考えなければならない、と面倒なので何とかこのまま屋内設置で考える予定です。

赤外線センサー

赤外線センサー

 赤外線センサーは、廊下の端の天井に取り付けますが検出範囲に気を付けて角度を決めます。

LEDランプ

LED発光部

 LEDは1カ所4個使いにしました。実は、使ったLEDがバラバラのため、各場所で明るさ、色がこれもバラバラです。でも手作り感一杯で結構楽しいものです。

ギボシ端子

ギボシ接続

 最初に書いたように、各パーツを接続するのに写真のような自動車用ギボシ端子を使いました。ただ、バッテリーは元からファーストン端子仕様だったためそれを使いましたが、センサ部分も電源端子との区別を付けるためファーストン端子を使っています。

使用した各部品を紹介しましたが、組立に使用したユニバーサル基板を作成したり、ギボシ端子を扱うためには専用工具が必要だったりと多少の準備が必要ですが、電子工作の必需品とお考えください。

リンク


| 本文と各パーツ写真 | 回路図説明 | 改良版ページ

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