LEDでCLOSE時赤、OPEN時緑点灯回路について質問です<(_ _

質問

LEDでCLOSE時赤、OPEN時緑点灯回路について質問です<(_ _)>

下記のようにAからUまでの端子台(20PINのコネクタ)がありそれぞれAB、CD、EF・・・・・・・といったように
ペアになっていてるドア（10箇所）の開閉のリミットスイッチのセンサーの接点が
あるのですが、この端子に確認用としてクローズ時は赤・オープン時は緑と言った様な回路を
組みたいと思っています。

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|AB|CD|EF|GH|IJ|KL|MN|OP|RS|TU|
-----------------------------

設備としてならリレー等でC接点で配線はなんと無く可能なのですが、設備としての配線では無く、
現地での簡易的な確認試験用で使用したい為、乾電池を数本で考えているので可能なら勉強の為にも
ロジックIC?なんかを使用して組む事は可能でしょうか？

希望動作状態は電源を入れて、LED10個（緑）が点灯、扉が開いた所だけLEDが赤に点灯
が希望です。

その他
・LEDは赤・緑2本または2色LED(3本足)を使用してなるべくコンパクトに仕上げたいです。
・ドアのスイッチの接点は開でCLOSE、閉でOPENです。

現在はLED使用してリミットSWの回路がCLOSEで点灯・OPENで消灯の単純な回路を
10個作って行っています。この先試験箇所が何十か所もある為製作できればと思っています

今回、勉強と向上の為質問させていただきました。

2色LEDだけでできれば最高なんですが・・・
簡単そうでなかなか思いつかない為、よろしくお願いいたします。

回答No.6

inara1 · ベストアンサー

修正してばかりで申し訳ありませんが、もし、ドアが開いている状態でLEDがチラチラ点滅するときは、添付図のように、10kΩの「プルアップ抵抗」を、電源ラインと各端子間に接続してください。ここ（http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=%25C4%25F1%25B9%25B3&cond8=or&dai=%25BD%25B8%25B9%25E7&chu=56&syo=&k3=0&pflg=n&list=2）には 10kΩ の集合抵抗はないようですが、4.7kΩ から 56kΩ の間のものでればどれでもいいです。

ドアの開閉検知だと端子台までの配線が長い可能性があります。その場合、端子間がOPENのとき、外来ノイズによって、インバータの入力電圧が安定せずにLEDがチラチラする可能性があります。プルアップ抵抗を入れることで、ロジックICの入力電圧を安定化させることができます。なるべく簡単な回路ということで、部品を極力減らしたかったのですが、いろいろな対策を施しているうちに増えてしまいました。

お礼

このたびは誠にありがとうございました
大変助かりました。かなり勉強になりました。

また、ノイズの心配までスミマセン。

仕事でCADを使うので回路図も書いてみようと思います。
ここまで説明してしていただいたので、部品を購入して
作製してみようと思います。あとはケースに
納めるだけですしね。

本当にありがとうございました。

回答No.5

inara1

＞TC4049BPの”B”は端子台の”B”に接続して良いのでしょうか？
TC4049BPの”B”は端子台の”B”に接続してください。

＞NOT回路の場合、青緑LED(1)とTC4049BP(1)がつながったLEDはどこに流れて点灯するのでしょうか？
動作説明してませんでしたので、１チャンネル分だけ抜き出した回路を添付します。
端子台がOPENのときは、インバータ（4049）の入力が Hレベル（電源電圧近く） になるのので、インバータの出力が Lレベル（0V） になり、青緑LEDが点灯します。逆に、端子台がCLOSEのときは、端子台を通って流れる電流で赤色LEDが点灯しますが、このとき、インバータの入力が Lレベル（0V）なので、インバータの出力が Hレベル（電源電圧近く） になり、青緑LEDは消灯します。ANo2の回路では、抵抗の本数を減らして赤と青緑LEDで共通としたため、青緑LEDが消灯時に逆電圧がかかるという欠点がありますが、ANo.3の回路では逆電圧はかかりません。TC4049BPというロジックICは、出力が0Vのときの電流吸い込み能力が大きいのでこれを使いました。

＞集合抵抗なるものも初めて知りました
こっちのほうが場所をとらないし、ハンダ付けの手間もちょっと減るので良いと思います。抵抗値の精度が必要なく、同じ値の抵抗を複数使うときは、集合抵抗を使うのが便利です。デジタル回路では同じ抵抗を使うことが多いので良く使われますね。写真だと「コモン」の位置がよく分からないかもしれませんが、他のリード線と違って、コモンのリード線の上側のモールドの表面が出っ張ってます。

＞回路図は何か専用ソフトで書いているのでしょうか？
Power Point 2003 です。フォントはHGPゴシックEです。後で修正できるようにPower Point形式で保存して、投稿用にJPEGに変換したファイルも作っています。Power Point 2007 は使いにくいので使ってません。複雑な回路のときはシミュレータの回路図を載せる場合もあります（例えば　http://sanwa.okwave.jp/qa6115627.html）。ちなみに、ANo.2とANo.4の回路は回路シミュレータで動作確認していますが、実物では確認していません（LEDはありますが4049は持っていない）。

回答No.4

inara1

抵抗に集合抵抗 [5] を使えば、20本でも面積は増えませんね。9V電源で使うときは添付図のような回路にしてください（この回路は6Vでも動きます）。

[5]　集合抵抗 5素子6ピン ４７０Ω（1個21円）http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=%25C4%25F1%25B9%25B3&cond8=or&dai=%25BD%25B8%25B9%25E7&chu=56&syo=&k3=0&pflg=n&list=2

お礼

回路図までありがとうございます<(_ _)>感謝感謝です。

導通時、赤LED点灯はわかるのですが、
回路オープン時にLEDの(1)とTC4049BPを(1)に接続はわかるのですが
TC4049BPの”B”は端子台の”B”に接続して良いのでしょうか？
NOT回路の場合、青緑LED(1)とTC4049BP(1)がつながったLEDはどこに流れて点灯するのでしょうか？

集合抵抗なるものも初めて知りました^_^;

すみません質問ばかりで。

PS,回路図は何か専用ソフトで書いているのでしょうか？

回答No.3

inara1

ANo.2の回路ですが、電源は9Vで使わないようにしてください。赤色LEDが点灯しているときは、青緑色LEDに逆電圧がかかるのですが、電源電圧が9Vだと許容逆電圧（5V）を超えてしまうことに気づきました。電源電圧は6Vでお願いします。

抵抗をあと10本追加すると、電源電圧が9Vでも許容逆電圧を超えないようにできるのですが、部品点数が多くなってしまうのでスマートじゃないですね。

回答No.2

inara1

＞LEDは今は手元にないので再度、全てゼロから作製するつもりです
それは助かりました。
[1] のようなLEDは使えますか？赤と青緑色のLEDが１つのパッケージに入ったもので、10個で300円と安価で、2個のLEDが電気的に独立しています。パッケージが小さくて（1.6mm×1.5mm）ハンダ付けしにくいかもしれませんが。[2] も電気的に独立した2色LEDです。パッケージは大きいですが、価格が1個105円と高いですし、赤と緑の組み合わせがありません。

独立した2色LEDを使うと、添付図ように、ロジックICが2個と、抵抗10本だけでできます。配線を全部書くとゴチャゴチャするので、接続する部分を記号で書きましたが分かりますか？

A-B間が導通すると、赤色LEDだけが点灯します。A-B間がOPENになると、赤LEDが消えて青緑色LEDが点灯します。電源は6Vでも9Vでも動作します（電源電圧が高いほうがLEDが明るい）。

LEDに流れる電流が1本あたり10mAくらいになるので、全て点灯すると100mAの電流を消費します。乾電池だとあまり持たないので、AC100Vが使える環境なら、スイッチングACアダプタ [4] を使うほうがいいです。

[1]　2色チップＬＥＤ（赤・青緑） FRDC1211C
　　　価格（10 個入り300円）　http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00612/
　　　仕様書　http://nt.hakodate-ct.ac.jp/HNCT/datasheet/FRDC1211c.pdf
[2]　高輝度2色LED
　　　価格（1個105円）　http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=%25E5%258D%258A%25E5%25B0%258E%25E4%25BD%2593%2520%25E5%2585%2589%2520LED&cond8=and&chu=2%25E8%2589%25B2&syo=&k3=4&pflg=n&list=4
[3] ロジックIC(TC4049BP）
　　　価格（1個42円）　http://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/search.php?toku=&cond8=or&dai=&chu=&syo=&cond9=&k3=0&list=2&pflg=n&multi=&code=3Z2W-2DJ7
　　　データシート　http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/LogicIC/TC4049BF_TC4050BP_ja_datasheet_071001.pdf
[4] スイッチングACアダプタ　
　　　6V用　http://akizukidenshi.com/catalog/c/c6v/
　　　9V用　http://akizukidenshi.com/catalog/c/c9v/

回答No.1

inara1

LEDだけを使って2色交互に発光させるのは難しいと思います。
センサーの接点について
　　・各接点は他の接点と電気的に絶縁されていますか？例えば、AとCとEなどが内部でつながっていることはないですか？つながっているとしたらその端子を教えてください。
　　・接点がCloseのとき、その接点に流していい電流はどれくらいですか？現在作られている単純な回路は接点に直接電流を流していますが信頼性的に大丈夫でしょうか。
LEDについて
　　・2色LEDは新規に購入するのですか？それともすでにあるのですか？すでにあるのなら、アノードコモンタイプかカソードコモンタイプか教えてください。
乾電池駆動なら、全体の電源スイッチを設けて、LEDが常時点灯しないようにしたほうがいいですね。LEDがアノードコモンなら、インバータ（4069など)2個とトランジスタアレイ（TD92083など）2個と抵抗20本でできますがもっと簡単にできないでしょうかね。電源は6V（乾電池4本）でいいですか？

お礼

回答ありがとうございます<(_ _)>たすかります

・各接点は他の接点と電気的に絶縁されていますか？
・・はい。絶縁されています。

　・接点がCloseのとき、その接点に流していい電流はどれくらいですか？
・・最大で1A位までは問題なさそうです。

現在作られている単純な回路は接点に直接電流を流していますが信頼性的に大丈夫でしょうか。
・・確認でテスターでも確認しているので問題無いとおもいます。

2色LEDは新規に購入するのですか？それともすでにあるのですか？すでにあるのなら、アノードコ　　　ンタイプかカソードコモンタイプか教えてください。

・・LEDは今は手元にないので再度、全てゼロから作製するつもりです。

乾電池駆動なら、全体の電源スイッチを設けて、LEDが常時点灯しないようにしたほうがいいですね。
・・はい。できたら感動します。

LEDがアノードコモンなら、インバータ（4069など)2個とトランジスタアレイ（TD92083など）2個と抵抗20本でできますがもっと簡単にできないでしょうかね。
・・すみません。まだ勉強ちゅうです

電源は6V（乾電池4本）でいいですか？
・・はい。6Ｖでも006p(9v)でも問題ないです。