マイコンをはじめよう～水槽管理システム STEP4 Co2管理編～

Co2の管理
昇圧器
トランジスタ
回路
動作確認

Co2の管理

LEDはPWMもやりますよ～ということでボリュームもありそうなので、先にこっちを済ませておきます。

まず、うちで使っているCo2発生器はこれです。

Clscea クレシー G600Smini 水草用化学反応式co2ジェネレーター CO2ボンベ化学式co2 co2 添加 co2 システムキットステンレス製 50cm以下水槽に適用電磁弁付き

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これに付属している電磁弁をON/OFFすることでCo2が出たり止まったりします。

つまりすでに履修済みである以下のコードで完成

    digitalWrite(PIN, HIGH);
    digitalWrite(PIN, LOW);

…とはなりません。

この電磁弁の規格が12V,0.8Wと書いてあります。

つまり12Vかけないといけないのです。

対してM5StampS3は5V入力なので12Vを出せないのです。

そこで登場するのが昇圧器です。

昇圧器

こういう場合は一般にDCDCコンバータを使うことが多いです。

DCDCコンバータ自体は降圧によく使われるのですが、昇圧もできます。

で、これがICやコイルやらコンデンサやら色々組み合わせて作らないといけないのですが、今回はモジュールを使って手っ取り早く済ませてしまいます。

私が買ったのはこちら。説明が少なく不安になりますが、まぁ何とかなるでしょう。

YMS PARTS【２個入】超小型昇圧DCDCコンバーター SDB628搭載入力：2.5V〜5V 出力5V/8V/9V/12V 切り替え可 (2)

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この製品はAとBの2ポイントはオープンにするかショートさせるかで電圧を切り替えられるというものです。

購入した時点では最初から12V設定になっているのでこのままINに5Vを入れてOUTから12Vを取り出すことができます。

しかし12Vを作ったところで、どうやってこれを使うのか。

M5StampS3は3.3Vなのは変わりません。

余談。元圧12Vでもいいのでは？

ちなみに、今回この管理システムを作るにあたって元の電源を12Vにしようかとも考えました。

しかしLEDを5V系統にしてしまっているため5V系が6Wを超すのに対し、12Vはこの電磁弁の0.8Wしか使いません。

12Vから降圧するにしても5Vでそれだけ負荷がかかると5Vレギュレータもそれなりのものを用意しないといけませんので、電源は5Vで持ってきてピンポイントで12Vを作るほうがいいかと思って元圧を5Vにしました。

何より最近USB電源の性能がよくて小型で高出力なのが使いやすいです。

初めから12V系で構成するとパワー系を12Vでまとめられるのでより強いLEDとかを選択できるかもしれません。

トランジスタ

ここで登場するのがトランジスタです。

一時期話題になっていた産業の米と言われる半導体、その代表格の電流増幅器です。

どうでもいい話 <電流増幅器という名の呪い>

当時、私は中学生でした。
授業の工作でトランジスタが出現して「電流増幅器だよ」と教わりました。
なんかすごそうだ、くらいの認識で内容は理解していません。
電流を増幅…よくわからないけどエネルギーが増えるという魔法の装置だと思ったのです。

しかし実態は、ベース電流の何倍かの電流がコレクタ電流に流すという制御装置です。つまり他に電源があるだけで、どこからともなくエネルギーが増えているというわけではありません。

その誤解のまま成長し、はっきり理解したのは社会人になったころです。
それまでその誤解のせいで半導体の授業を聞いても自分の認識と一致せず、全然理解できなかった。

そういう呪いを受けました。

まぁ、最初のほうでしっかり理解しとけというだけの話ではあるのですが。