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DFPlayerの節電対策回路(555タイマーICで電源を自動でOFF)

DFPlayerの節電対策回路(555タイマーICで電源を自動でOFF)を組んだブレッドボード

DFPlayerは何もしていなくても結構な電気を消費します。

  • 待機状態の消費電流:約20mA
  • 音声出力時:約100mA~200mA

55mAhのリポバッテリーでテストしたところ、放置して3時間ほどで、スイッチを押しても何も反応しなくなってしまいました。

何もせずで3時間しか使えないのは困る。

もう少し長時間運用できるようにしたい。

また、消費電力以外にも気になることがあります。

それは、待機中もずっとスピーカーから流れている「ブー」というノイズ音。

これが余計に電気を食っている気がしてなりません。

そこで、これら2つの問題を解決するために『スイッチを押して約5秒後にDFPlayerへの電源を断つ回路』を追加しました。

実際の動画

分かりにくいですが、一応載せておきました。

NE555の待機中に消費する電流は3mA程度なので、今までより5倍くらいは長持ちする計算になります。

使用部品

配線図

DFPlayer節電対策回路の配線図

スイッチを押すと、タイマーIC『555』の3Pinから信号(緑色の配線)が出力されます。

フォトリレー『TLP222AF』が信号を受信すると、スイッチング作用によってDFPlayerへ5Vを供給します。

DFPlayerが通電すると、DFPlayerに搭載された赤色LEDが点灯。

microSDカードの中に保存してある音声ファイルの一曲目だけ(※DFPlayerについてを参照)がスピーカーから音声が再生されます。

約5秒後に、タイマーICの信号がSTOP。

DFPlayerも停止します。

回路図

DFPlayer節電対策回路図

IC『555』について

IC555ピン配

今回は、IC『555』の単安定モード(ワンショットパルス発生器)を使って、タイマー機能を実装しています。

IC555の各ピンの役割は以下の通りです↓ 

1GND電源のマイナスに繋ぐ
2TRIGGERタイマーを起動するトリガー信号(電源電圧の1/3以下)を入力する
3OUT信号出力ピン
4RESETGND接続でリセット → 電源に繋ぐと始動
5CONTROL VOLTAGE6番Pinの電圧を制御してタイマー時間をコントロールする(オープン時はノイズ対策でコンデンサ取り付け)
6THRESHOLDタイマー時間終了を判定するピン(電源電圧の2/3以上)
7DISCHAREGEコンデンサに溜まった電荷を放電するピン
8VCC電源のプラスに繋ぐ

タイマーの時間設定について

タイマーの時間設定は、回路図の赤丸で囲ってある部分で調整を行っています。

IC555の6Pinと7Pinに配線されているカーボン抵抗(10kΩ)と電解コンデンサ(33μF)です。

  • タイマーを長くする場合:抵抗値もしくはコンデンサの容量を大きく
  • タイマーを短くする場合:抵抗値もしくはコンデンサの容量を小さく

「コンデンサにたくさん電気が溜まるようにするか?」

「それとも、コンデンサに流れる電流を小さくするか?」

という話です。

例えば、コンデンサの容量を100μFにすると、容量は3倍なので、計算上のタイマーは15秒くらいとなります。

しかし、実際のタイマー時間は試してみないと分かりません。

また、ボタンを押す度、音声が再生される時間も若干違う気がするので、それほど時間の精度は高くない気もします。

フォトリレー『TLP222AF』について

フォトリレー『TLP222AF』ピン配

今回はスイッチングの部品にフォトリレー『TLP222AF』を使用しました。

DFPlayerは音声を再生するときに割と大きな電気を必要とします。

200mAくらい流せるトランジスタでも良いのですが、探すのとか計算が面倒なので・・・

ちょっとコストアップにはなりますが、500mAまで出力できる『TLP222AF』を選択しました。

フォトリレーについては以下の記事をご覧ください↓

フォトカプラ・フォトリレーとは?違いや使い分けを簡単解説

DFPlayerについて

DFPlayerで音声を再生させるための回路は以下の通りです↓

DFPlayerで音声を再生させるための回路

DFPlayerデータシート(PDF)英語

今回は[12Pin]-[スイッチ]-[GND]という配線しか行っていないので、再生されるのは一曲目だけです。

DFPlayerの基本的な使い方については下記をご覧ください↓

マイコン不要!単体でMP3が再生できる『DFPlayer Mini』

使用する音声の作成

もし、再生させる音の長さがタイマーよりも短い場合、音声がリピートされ、中途半端な位置で停止してしまいます。

また、電源電圧や配線の仕方によってもタイマーの長さは変動します。

そこで、タイマーが切れるまでの時間稼ぎに本来の音に『長めの無音』を追加しました。

『無音』は以下よりダウンロードしてご使用ください↓

muon.mp3(30秒)

※右クリック-[名前を付けてリンク先を保存]

mp3の結合方法

mp3の結合は以下のサイトが便利です↓

Audio Joiner - オンラインでmp3を結合

Audio Joinerでのmp3結合方法

『再生させる音』と『無音』2つのmp3を追加して、結合するだけです。

組込例

ガチャガチャでゲットした卓上型の呼び出しボタン『ポチット君』

元々は、ボタンを押すと「ピンポーン!」という音が鳴っていました。

これにDFPlayerを組み込み、今話題のあの音声を再生するように改造しました。

参考回路では電源に乾電池(4.5V)を使用しましたが、この改造では電源をポリバッテリー(3.7V)に変更しており、低い電源電圧となっています。

そのため、抵抗を10KΩ→100KΩに変更して、タイマー時間を調整しました(電解コンデンサは33μFのまま)

音を変える改造を施した卓上呼び出しボタンの中身の回路
卓上呼び出しボタンに音を変える改造回路を組み込み

ポリバッテリー(55mAh・3.7V)は、ダイソーの300円ワイヤレス片耳イヤホンを分解して取り出したものです。

ダイソーの300円ワイヤレス片耳イヤホンを分解して取り出したポリバッテリー(55mAh・3.7V)

コネクタを取付け、充電できるようにしています。

ポリバッテリーを充電

本当は、元々の卓上押しボタンスイッチで使われていたコイン電池(LR44×3個)で駆動したかったのですが、コイン電池の出力不足でDFPlayerが動かず。

仕方なく、このポリバッテリーを使用しました。

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関連情報

運営者プロフィール
コダマ

職業はIT系フリーランス。過去、電子配線業務の経験が10年ある為、はんだづけも得意です。宮崎県在住、30代・2児の父親。

プロが教える!イチからわかるハンダ付けのコツ(工学社)の著者です。

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