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遅延ワンショット回路

時間を遅らせてパルスを出力する「遅延回路」

一回だけトリガーパルスを出力する「ワンショット回路」

この2つを組み合わせたのが、装置の起動を待ってからパルスを出力する「遅延ワンショット回路」です。

もっとシンプルにできると思っていたのですが、調整に結構な時間を取られてしまいました。

遅延時間の精度や波形の歪みなどあり、胸を張って公表できるレベルではありませんが、一応狙い通りの動きはするので技術情報として残しておきます。

素直に「リレーモジュール「555タイマーIC」、せめて「ロジックIC・74HC123」を利用する方が確実です。

目次

ワンショット回路

ワンショット回路の回路図

電源投入後、一回だけHIGHパルスを出力する回路です。

コンデンサの充電が満タンになるまでの時間だけトランジスタがONになり、出力(OUT)が導通します。

部品の役割

  • C1:充電と放電をコントロールして、タイマー代わりするためのコンデンサ
  • R1:電源をOFFにしたとき、C1に溜まった電荷を放電してリセットするための抵抗
  • R2:ベースに残った電流をGNDに流して、トランジスタをオフにするための抵抗
  • R3:ベースに流れる電流を制限して、トランジスタを保護するための抵抗

動作解説

電源(5V)を投入すると、コンデンサの充電がスタート。

コンデンサに電荷が溜まると、コンデンサの両端の電圧が上昇。

約0.6Vを超えたタイミングでトランジスタがON。

コレクタ(C)とエミッタ(E)が繋がり、OUT(-)とGNDが導通することで、パルスとして出力。

数ミリ秒後、コンデンサの充電が満タンになると、コンデンサのラインに電流が流れなくなる。

トランジスタもOFFになり、OUTには何も出力されなくなる。

パルス長の調整方法

コンデンサの容量を大きくする

遅延回路

遅延回路の回路図

電源投入後、少し遅れてHIGHパルスが出力される回路です。

コンデンサの充電が満タンになるまで、トランジスタはONになりません。

コンデンサの充電が満タンになると、トランジスタに電流が流れてONになり、出力(OUT)が導通します。

電源投入後、少し時間が経ってLEDがONになる

部品の役割

  • C1:充電と放電をコントロールして、タイマー代わりするためのコンデンサ
  • R1:電源をOFFにしたとき、C1に溜まった電荷を放電してリセットするための抵抗
  • R2:コンデンサに流れる電流を絞って、充電時間を長くするための抵抗
  • R3:ベースに流れる電流を制限して、トランジスタを保護するための抵抗

動作解説

電源(5V)を投入すると、コンデンサ側にだけ電流が流れて充電がスタート。

コンデンサの充電が溜まってくると、トランジスタ側にも電流が流れるようになり、トランジスタがON。

コレクタ(C)とエミッタ(E)が繋がり、OUT(-)とGNDが導通することで、パルスとして出力。

遅延時間の調整方法

  • トランジスタC1の容量を大きくする
  • 抵抗R2の値を小さくする

注意事項

遅延回路は、電源をオフにした後にコンデンサの放電を行いますが、完全に放電されるまでに時間を要します。

コンデンサに電荷が残ったまま再度電源を入れると、遅延時間は短くなります。

遅延ワンショット回路

遅延ワンショット回路の回路図

遅延回路の後にワンショット回路を追加した回路です。

電源投入後、少し時間を空けてHIGHパルスが一回だけ出力されます。

今回は『音声再生モジュール(DFPlayer Mini)』に組み込みました。

マイコン不要!単体でMP3が再生できる『DFPlayer Mini』の使い方

DFPlayer本体の起動が完了するまで数秒待機してから、音声再生ピン「ADKEY1」へHIGHパルスを一回出力しています。

[起動]+[一曲再生]の一連の動作を自動化しています。

※DFPlayerは長いパルスを送ってしまうと、【長押し】のコマンドと認識され、音声がリピートされてしまいます。

よって、音声再生ピンをあらかじめGNDに落としておく方法は使えず、このような複雑な回路が必要になってしまいました。

動作解説

電源投入後、DFPlayerが起動。

コンデンサC1に充電が溜まってきたら、トランジスタQ1がON(遅延回路)

Q1のコレクタがGNDに繋がり、ワンショット回路に電流が流れ始めます。

コンデンサC2に電気が流れ始めると、充電が溜まるまでの一瞬だけトランジスタQ2がONになり、DFPlayerの音声再生ピンへパルスが出力されます(ワンショット回路)

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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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