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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
- Aideepen DFPlayer Mini －Amazon
- IC（NE555P）－ Amazon
- フォトリレー（TLP222AF）－ 秋月電子
- 電池ボックス（単3×3）－ 秋月電子
- 単三電池 × 3
- カーボン抵抗（10KΩ）× 2
- 電解コンデンサ（33μF/16V）
- 積層セラミックコンデンサ（0.01μF）
- 押しボタンスイッチ
- スピーカー
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
IC『555』について
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↓
| 1 | GND | 電源のマイナスに繋ぐ |
|---|---|---|
| 2 | TRIGGER | 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 |
| 3 | OUT | 信号出力ピン |
| 4 | RESET | GND接続でリセット → 電源に繋ぐと始動 |
| 5 | CONTROL VOLTAGE | 6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） |
| 6 | THRESHOLD | タイマー時間終了を判定するピン（電源電圧の2/3以上） |
| 7 | DISCHAREGE | コンデンサに溜まった電荷を放電するピン |
| 8 | VCC | 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
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↓
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↓
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↓
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↓
※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↓
『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）
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。
コネクタを取付け、充電できるようにしています。
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。
