冷蔵庫の「ドアの開けっ放し」を知らせる警報回路

[2007年05月号]

By Tom Lyons Fisher　ジュニアタ大学

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　実験室に設置された冷蔵庫や冷凍庫には、貴重な材料などが収納されている。ところが、それらの機器のドアを閉め忘れたために、収容物が使い物にならなくなってしまうことがよくある。収納物が駄目になってしまう原因としては、停電よりも、ドアの閉め方が悪かったことのほうが多いのだ。

　本稿では、そのような事故をなくすための対策として、不用意なドアの開放を検知して警報を鳴らす回路を紹介する。10年ほど前なら、そうした回路には555型のタイマーICを使用していただろうが、今日では、マイクロコントローラを使用することで、より小型で低価格な回路を実現できる。

　図1に示した回路は、ドアの開閉状態を磁気近接スイッチ（磁力を検出して開閉するスイッチ）によって検知する。この回路では、磁気近接スイッチとして、米Radio Shack社から侵入警報システム用として販売されているものを用いている。

図1　ドアの開けっ放しを知らせる警報回路

　この回路は、ある一定時間以内ならドアが開放されたままになっていても警報が鳴らないようになっている。その許容時間は、例えば20秒間といった具合にソフトウエアで設定可能である（プログラムのソースコードはhttp://www.edn.com/contents/images/di3979listing.zipより入手できる）。その時間範囲を越えてドアの開放が継続すると、ピエゾ型ブザーが作動する。このブザーは、回路電源用の電池の消耗が少なくなるよう、5秒周期で1秒間ずつ作動するようになっている。

　図において、IC₁は低飽和型レギュレータ「L4931CZ50」（伊仏合弁STMicroelectronics社製）、IC₂はマイクロコントローラ「PIC10F200」（米Microchip Technology社）である。IC₁は、IC₂に5Vの安定化電源を供給する。ドアが閉じられた状態ではIC₂がスリープ状態となり、消費電力はIC₁が消費するわずかな静止電力のみとなる。そのため、9Vのアルカリ電池で約1カ月間は動作を持続できると見積もれる。ブザーが作動するときは約2mAの電流が必要となるが、この電流はIC₂の出力端子から直接取り出される。この電流量でも、ピエゾ型ブザーを筐体に組み込まずに使用すれば十分に大きな音が得られる。周囲の雑音が大きい場合には、半導体リレーやMOS FETを利用して電池（9V）で直接ブザーを駆動すればよい。

　磁気近接スイッチ（スイッチ部と駆動用磁石）を冷蔵庫などに取り付けるには、両面接着テープを使用すればよい。取り付け時には、駆動用磁石の位置と向きを調整し、ドアの隙間が約2mm開いたときに作動するようにする。