きゃらりこ日誌

2019年05月

生活 / 技術

トイレの電気つけっぱなし確認灯を自作しました

我が家のトイレには、左上に直径2cmくらいの小窓があります。
この小窓は電気のつけっぱなしを確認するための穴なのですが、高い位置にあって見づらいうえに、窓が小さすぎて電気が点いているのかどうかがわかりづらいのです。
そこで長距離列車の「便所使用知らせ灯」のような確認灯を作ってみました。

回路図

2SA1015とCdSを使った、電気つけっぱなし確認灯の回路図
電気つけっぱなし確認灯の回路図

部品表

  • CdS(暗抵抗2.0MΩ) 1個 - GL5537-1を使用
  • トランジスタ 2SA1015 1個 - 定番のPNPトランジスタ
  • LED 橙色 1個 - 直径3mm, VF=2.1V, IF=20mA, 50mcd/m(@IF=20mA)
  • 抵抗器 10kΩ 1個 - 1/4Wカーボン抵抗(±5%) プルアップ抵抗
  • 抵抗器 47Ω 1個 - 1/4Wカーボン抵抗(±5%) LEDの電流制限抵抗
  • 電線 2芯 適量 - CdSの延長用
  • 電池ボックス 単4型4本用 1個 - なぜ4本用なのかは後述
  • 画鋲 適量 - 電池ボックス・CdS固定用

説明

まずトイレの電気がついてるかを調べる方法ですが、光センサのCdS(硫化カドミウムセル、別名 フォトレジスタ)を使うことにしました。
なお今回は手持ちの部品の都合で、暗抵抗2.0MΩのものを使用しました。
このCdSをトイレの電球のそばに設置したとき、日中にトイレの電気をつけるとCdSの抵抗値は500Ωぐらい、消すと5kΩぐらいになりました。

次に、LEDを点灯させる方法を考えます。
ただ単にCdSとLEDを直列でつなげればよさそうな気がしますが、CdSが電流制限抵抗になってしまい、500ΩではLEDに流れる電流が小さくなりすぎ、LEDが光っているのかどうかがよくわかりません。
そこでトランジスタでスイッチング回路を作り、LEDを点灯させることにします。
なお今回は手持ちの部品の都合で、PNPトランジスタを使うことにします。
ただ単にCdSをベースに接続するだけだと、トイレの電気を消した場合でもLEDに中途半端な電流が流れてしまい、弱く点灯してしまいます。
そこでプルアップ抵抗10kΩをつけます。
これで正しく動作するようになります。

なお電池ボックスは乾電池2本用を使ってもいいのですが、回路・LEDを収納するスペースを作るために、4本用を使うと便利です。
電池ボックスを壁に固定するときは、ねじ止め用の穴に画鋲を刺すと簡単です。
またCdSは1mくらいの電線で延長し、ドアの隙間を通してトイレの中に設置してください。
本体はトイレの外の見やすい場所に設置してください。

使ってみた感想

実際に設置して使ってみましたが、想定通りに動いてくれました。
ただ誤算だったのは、LEDの大きさが小さいうえに、今回使ったLEDはあまり明るくないものだったので、本体を設置している場所が明るいときは、LEDの光があまり目立ちませんでした。
超高輝度LEDを使うか、LEDを複数使って光る面積を広くしたほうがいいかもしれませんね。
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