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2003年12月16日

LED

PICマイコンによる無線温度収集モジュールなど電池で動作させるマイコンを作ると、電池の残電圧の低下によってA/Dのリファレンスボルテージが変化してしまいフルスケールに対する値が分からなくなってくる。例えばLM35(温度IC)などは内部に基準電圧回路を持っていて1度10mVで出力してくるので、受け側にも基準電圧が必要となってくる。Vccをたよっていると電池の電圧低下で正しい値が取れなくなる。きちんとやるならTL431等の基準電圧ICを用いるのが普通と思うし、別に高いもんじゃないんだけども、もっと簡易な方法がないかなーと思っていた。ツェナーとCで組もうかなぁ(が安くなるわけではないなぁ。ノイズもきついし)とかぼんやり考えていたところ、ふと回路図の電源ランプ用LEDの部分を見ていてLEDのVfがある程度の基準になるのではないかと思いついた。
これを→のように
最初は左の回路だったが右のようにLEDとRを入れ替えて、LEDのVfが基準として利用できないかな、とか思ってみた。早速実験してみた。

Vin	Vout
3.35	1.688
3.24	1.684
3.11	1.678
3.04	1.677
3	1.674
2.893	1.668
2.7	1.658

5分程度で簡単に実験しただけなので計測誤差らしきゆがみはあるがほぼ線形だ。Vinが3V〜3.3Vの実使用範囲でVoutが1.68V程度とほぼ安定した出力を得ることができた。もちろん使用するLEDによって特性は違ってくるだろうけど。この基準電圧を空きのA/Dピンに突っ込んで線形特性を補正してやればリファレンスとして使えそうだ。特にCAT709のA/Dピンは8chもあるので積極的に利用したらgoodだろう。これなら部品代の追加無く、線をつなぐだけなのでタダだ!