LaQで調光機能付きLEDデスクランプ

・電極（ゼムクリップ）に触れると明るさの変わるタッチセンサ式調光機能付きのLEDデスクランプを作った。

・筐体はヨシリツの立体面ブロックLaQを使っている。

調光機能付きLEDデスクランプ全体図

タッチライト全景

調光機能付きLEDデスクランプ、点灯

タッチセンサライト点灯

横と後ろから見ると

タッチセンサライト右側
タッチセンサライト後
タッチセンサライト左側


電子回路

・高輝度LEDは大電流の流せるMOS-FETに接続し、そのON/OFFをマイコンでコントロールしている。

・明るさの調節は、高速でLEDの点灯と消灯を繰り返すPWM方式を採用。点灯している時間に比べて消灯の時間を長くすると、暗く見えるというカラクリだ。

・PIC12F1822の静電容量式のタッチセンサ機能を素直に使用して、調光切り替えスイッチとしている。

タッチセンサ式調光機能付きLEDライト基板

回路図

・LEDはコネクタを介して接続する。

・タッチセンサの電極(PAD0)には、ゼムクリップにリード線をハンダ付けしたものを使用した。

センサライト回路図

使用部品

PICマイコン PIC12F1822-I/P

ICソケット 8ピン用

高輝度LED 白色、VF=2.0〜3.0V程度のもの

NチャネルMOS-FET 2SK2231 （ドレイン電流5A, 許容損失20W）

カーボン抵抗器 1/4W, 150Ω

積層セラミックコンデンサ 0.1uF

圧電サウンダ （１３ｍｍ）ＰＫＭ１３ＥＰＹＨ４０００－Ａ０

バッテリスナップ

単３電池ボックス（３本用）

ユニバーサル基板 70mm x 45mm

スライドスイッチ

配線材

ピンヘッダ 6本用

ピンヘッダ/ソケット ２本用

LaQ 必要なだけ

ファームウェア （XC8 Compiler 用ソースコード）

・スライドスイッチをONにすると、ブザがピッと鳴る。LEDは消灯している。

・１度タッチセンサに触ると、ピーーッと長くブザが鳴りLEDが最高輝度で点灯する。

・２度目にタッチセンサに触ると、LEDが中間輝度で点灯する。

・３度目のタッチで、LEDが最も暗くなる。

・４度目のタッチで、LEDが消灯する。

・次のタッチでは、１度目のタッチと同じ動作に戻り、以後繰り返す。

/*
 * File:   touch-led-light-12f1822.c
 * Author: kaimu
 *
 * Touch Sensor LED Light 
 *
 * Created on 2013/07/27, 10:30
 */
/*
 * target deveice : PIC12f1822
 * I/O
 *  ( INPUT )
 *  PIN7 : RA0 / PAD0 : Capacitive Sensing Pad
 *
 *  ( OUTPUT )
 *  PIN2 :  RA5 : LED  : 1=ON, 0=OFF
 *  PIN3 :  RA4 : Piezo Sounder ( Speaker )
 *
 */
/*
 * Reboot System Once, After Programming/Verify complete.
 */
#include <xc.h>
#define led()   ( RA5 ^= 1 )
#define ledOn()   ( RA5 = 1 )
#define ledOff()   ( RA5 = 0 )
#define buz() ( RA4 ^= 1 )
#define buzIn() ( TRISA4 = 1 )
#define buzOut() ( TRISA4 = 0 )
__CONFIG(
        FOSC_INTOSC & WDTE_OFF & PWRTE_ON & MCLRE_OFF & CP_OFF
        & CPD_OFF & BOREN_ON & CLKOUTEN_OFF & IESO_OFF & FCMEN_OFF
);
__CONFIG(PLLEN_OFF & STVREN_ON & WRT_OFF & BORV_HI & LVP_OFF);
void wait(volatile unsigned long t)
// Delay
{
while(t-- > 0) NOP();
}
volatile unsigned int CPSV[3]; // Capacitive Sensing parameter Threshold value for CPS0,1,2
#define CPSPERIOD 10 // Capacitive sensing Counting period
void initCPSV(void)
// Initialize Touch ON/OFF threshold value to 95% of Initial CPS value
{
    volatile unsigned int i;
    unsigned int cpsv0;
    // CaPacitive Sensing settings
    CPSCON0 = 0b00001000; // Oscillator is in Medium Range. Charge/Discharge Current is nominally 1.2uA
    // Timer1 settings
    T1CON   = 0b11000001 ; // TIMER1 clock source is CAPOSC. Prescaler 1:1, TIMER1 ON
    TMR1H   = 0 ;          // Initialize TIMER1
    TMR1L   = 0 ;
    PEIE    = 1 ;          // Peripheral Interrupt Enable
    GIE     = 1 ;          // General Interrupt Enable
    CPSON   = 1 ;          // CPS module ON
    for (i = 0; i < 3; i++) {
        CPSON = 0; // CPS module off
        CPSCON1 = i; // CPS channel 0,1,2 select.
        CPSON = 1; // CPS module on
        TMR1H = 0; TMR1L = 0; // Initialize TIMER1
        wait(CPSPERIOD);
        cpsv0 = (TMR1H<<8) + TMR1L; // Get CPS Counted value
        CPSV[i] = (unsigned int)((float)cpsv0 * 0.95); // When pad is touched, under 95% of initial value
    }
}
int isTouch(unsigned int padno)
// Touch Sensor using Capacitive Sensing module
// RETURN VALUE:
//   0  : Pad is NOT touched.
//   -1 : Pad is TOUCHED.
{
    unsigned int v; // CPS module output value
    int touched;
    CPSON = 0; // CPS module off
    if (padno > 2) {
        return 0; // Invalid port no
    } else {
        CPSCON1 = padno; // CPS channel 0,1,2 select.
    }
    CPSON = 1; // CPS module on
    TMR1H = 0; TMR1L = 0; // Initialize TIMER1
    wait(CPSPERIOD);
    v = (TMR1H<<8) + TMR1L; // Get CPS Counted value
    if (v < CPSV[padno]) {
        touched = -1;
    } else {
        touched = 0;
    }
    return touched;
}
void alarmBeep(void)
{
    volatile unsigned int i, j;
    buzOut(); // Buzzer OUTPUT mode
    for ( j = 0; j < 4000; j++) {
        buz();
        wait(8);
    }
    buzIn();// Buzzer INPUT mode
}
int main(void) {
    volatile int i;
    volatile unsigned int touchCount = 3; // How frequentry touched
    unsigned int duty[] = { 200, 50, 5, 0}; // Duty cycle parameter
    //Initialization
    OSCCON = 0b01111010; // PLL disable, 16MHz internal clock
    GIE    = 1; //Interrupt enable
    ANSELA = 0b00000111;         // RA012 analog port, others digital port
    CM1CON0 = 0x00;     //Comparator disable
  //  76543210
    TRISA =   0b00001111; //I/O Direction. RA0-3:input, RA4-5 : output
    LATA =   0b00000000; // PORTA Latch Settings
    initCPSV();
    alarmBeep();
    
    while (1) {
        if (touchCount == 3) {
            ledOff();
        } else {
            ledOn(); wait(duty[touchCount]);
            ledOff(); wait(duty[0] - duty[touchCount]);
        }
        if (isTouch(0)) {
            touchCount++;
            if (touchCount > 3) {
                touchCount = 0;
                alarmBeep();
            }
            alarmBeep();
            while (isTouch(0));
        }
    }
    return 0;
}