大学生の電子工作 スマートリモコン(回路)

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大学生の電子工作 スマートリモコン(回路)

投稿日:2018年11月19日 更新日:

この記事ではスマートリモコンを作ってみたで作成したスマートリモコンの回路について記載していきます。今回作成したスマートリモコンの回路は、 以下の3つからなっています。

  1. 赤外線学習回路
  2. 赤外線発信回路
  3. (温度測定回路)

 1. 赤外線学習回路は、赤外線受信モジュールにより、スマートリモコン化したいリモコンの赤外線信号を覚えさせるために使用する回路です。

 2. 赤外線発信回路では1.の回路で学習した赤外線信号を発信するための回路を作成します。ただ赤外線を発信するだけなら、Lチカ回路のように抵抗と赤外線LEDを接続するだけでいいのですが、RaspberryPiのGPIOピンに流せる電流は数十㎃ほどであり、リモコンとして使うには飛距離の点で問題があります。なので、FETを用いてLEDに流れる電流を増幅させて赤外線を発信する回路を作成します。

 3. 温度測定回路では、温度センサーを取り付けて温度を測定する回路を作成します。温度を測定し、その温度によってエアコンなどの制御を変更したい場合などに使用します。

これが作成した回路です。赤外線発信回路は、赤外線LED2つと確認用に赤色LEDを1つ付け、合計3つのLEDを接続した回路にしました。

  

RaspberryPiのpin配置

これはRasberryPiのPin配置で、Pin配置はどのRasberryPiでも基本的には同じなのでRasberryPi Zero WHもこのPin配置を参考にしてください。

 

赤外線学習回路

この回路はRaspberryPiに赤外線受信モジュールを接続するだけの回路です。

赤外線受信モジュールの左の線が信号線で、これを18ピンに接続し、真ん中の線をグランド、右の線を3.3V(5Vでも可)に接続します。

見た目は違いますが、上の図の黒いやつが赤外線受信モジュールです。

以下に赤外線受信モジュールの参考資料を載せておきます。
赤外線受信モジュールの参考資料

 

赤外線発信回路

LEDには指向性があるので操作する家電がRasberryPiから見てバラバラな位置にあるとLED1つでは信号がうまく伝わらない可能性があります。なので、以下では赤外線LEDを1つだけ接続する基本の回路と、複数接続する回路の2種類の回路を紹介します。

LEDを1つだけ取り付ける場合

まず、赤外線LEDを1つだけ取り付ける場合の赤外線発信回路の回路図を以下に示します。
(上の画像のように回路図を作成するソフトを使って回路図を書こうとしたところ、ごちゃごちゃして見にくかったので写真&手書きの図で説明します。 )

LEDには向きがあり足が長いほうがアノード(+側)、短いほうがカソード(-側)です。逆に接続するとLEDが壊れてしまうので注意してください。

上の図の “抵抗の足で作成” と書いてあるところは抵抗の足の金属部分を切って導線の代わりとして使用してください。

   

LEDを複数取り付ける場合

赤外線LEDを2つつけて精度をあげたり、赤外線LEDを1つと赤色LEDを確認用に1つつけたりする場合など、LEDを2つ取り付ける場合は以下のように接続します。

LEDを複数接続する場合は、同様に抵抗とLEDをつなげ、それを並列につなげます。
(各LEDに抵抗を繋げないとLEDに大きな電流が流れてLEDが壊れてしまい、最悪LEDが破裂することもあるため大変危険です。)

以下にFETのデータシートを載せておきます。
IRFU9024NPBFのデータシート
2N7000のデータシート

  

温度測定回路

温度と湿度を測定するためにDHT11という温湿度センサーを以下のように取り付けます。

今回は14ピンを温度・湿度を読み取るためのピンとして設定しています。
(※画像の黄色のリード線のラズパイへの差込口間違っています。正しくは下段の右から4つ目の位置が14pinです。)
また、VCCは5Vでも大丈夫です。 図中の抵抗は4.7kΩです。

温湿度センサーの右から2番目のPinはどこにも接続する必要はありません。

以下にDHT11のデータシートを載せておきます。
DHT11のデータシート

 

 

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