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はじめよう！ 電子工作
セイサク君＆セイコちゃんがナビゲート はじめよう！ 電子工作 すみ すこ へん か え なん えが ノートの隅に少しずつ変 化 する絵を何 ページも描 い あそ 監修：伊藤尚未 じつ てパラパラマンガで遊んだことはありませんか？ 実 えい が おな えい ぞう 協力：村田製作所 ひょう じ はテレビや映画も同じようなしくみで映像を表示して こん かい つか かい てん えん とう いるのです。 今 回 はLEDを使 い、回 転 する円 筒に ひょう じ そう ち アニメーションを表示する装置をつくってみましょう。 かい ろ かい てん とう 75Ω 75Ω 75Ω 75Ω はい ろ ぶ ぶん ち あいだ う む ち ちょく れつ せつ ぞく を感知するセンサーになります。LEDに直列接続さ てい こう き でん りゅう せい げん よう れた75Ωの抵抗器は電流制限用です。 4.5V 2SC2120 ぶ ぶん センサー部 分 のフォトトランジスターのエミッター 100kΩ しん ごう センサー部分 もの 合わせに配置することで、その間をさえぎる物の有無 かん 3 かい あ 220μF 3 しん ごう む TPS-601A 2 ぶん は、LEDとフォトトランジスター TPS-601Aを向かい LED 2 ぶ せつ めい の点灯をスイッチングする回路です。センサー部分で 1 75Ω 1 ろ 回 路 の説 明：センサー部 分からの信 号によりLED ず 回路図 ポイント ほん たい ぶ ぶん からの 信 号 によって本 体 部 分 のトランジスター 本体部分 どう さ 2SC2120がスイッチング動 作をし、コレクター〜エ トランジスターの極性 ＬＥＤの極性 Ａ （アノード） Ｃ （コレクター） Ｋ Ａ 足の長い方がＡ Ｂ （ベース） Ｅ （エミッター） Ｋ （カソード） 電解コンデンサの極性 2SC2120 かん き せつ ぞく しん ごう Ｅ Ｃ （コレクター） いち ぶ Ｅ （エミッター） き がわ なが りょう か かん ど ちょう せつ ぶ ぶん ひかり ンサーの感度を調節します。これで、センサー部分の光をさ もの う む ほん たい ぶ ぶん てん めつ えぎる物の有無によって本体部分の4つのLEDが点滅する TPS-601A でん げん へい れつ せつ ぞく でん かい しくみになります。電源に並列に接続されている電解コンデ あん てい い ンサーは電源を安定させるために入れています。 Ｅ Ｃ か ぶ とう かん かく ぶ ぶん い ち シリンダーの下部には等間隔にスリットをあけ、センサー部分に ひかり ひん ひょう てい てい こう ぶ でん げん 75Ω （紫緑黒金） こ の信号の一部をマイナス側へ流し、その量を変えることでセ 足が短い方または 目印がある方が− （マイナス） 側 フォトトランジスターの極性 抵抗値の表示 抵抗器は表面の色帯によって 抵抗値が表現されています はん ベースに接続された半固定抵抗器はフォトトランジスターから 目印 Ｂ Ｃ か ミッター間のONとOFFが切り替わります。トランジスターの 220μF とお かい てん 部品 表 光を通すようにします。シリンダーが回転すると、スリットの位置に 2SC2120 1個 ① トランジスター： 75Ω 1/4W 5個 ② 抵抗器： TPS-601A 1個 ③ フォトトランジスター： 100kΩ 1個 ④ 半固定抵抗器： 220μF 16V 1個 ⑤ 電解コンデンサー： ⑥ 超高輝度LED：定格 3.42V20mA 白色 5個 小型スライ ドスイッチ 1個 ⑦ スイッチ： 15×15穴 1枚 ⑧ ユニバーサル基板： ⑨ 電池ボックス 単三形×3本 1組 ＆電池スナップ： 1本 ⑩ 竹串： 合わせて描かれた絵が次々に照らされ、アニメーションのように動 ボール紙、両面テープ、電池、ビニールコード、 ハンダ少々 ⑩ ◦ あ えが え うご み ぶ ぶん はっ こう ほん たい ぶ わ さく ひん さい く ふう 分けてつくりましたが、オリジナルの作品をつくる際には工夫しがい があるポイントでしょう。 ポイント フォトインタラプター う ひかり りょう フォトトランジスターはベースで受ける光 の量によってコレクター～エ かん どう さ く あ ミッター間のスイッチング動 作をします。LEDと組み合わせることで、 ひかり う む かん ち つか LED の光をさえぎるものの有無を感知するセンサーとしても使わ く あ せん よう ぶ ひん れます。このように組み合わせた専用の部品はフォトインタラプ こう じょう き かい せい ぎょ か キなどの家 電 製 品にも ◦ ⑨ ⑦ ◦ おお 52 ③ ④ ◦ ◦ 多く使 われ ⑥ ◦ 2010.3 LED LED つか ています。 ② ◦ ぶん いて見えるのです。ここではセンサー部 分と発 光する本 体 部 分を でん せい ひん ⑤ ◦ て ターといい、工 場の機械の制御のほか、プリンターやDVD デッ ⑧ ◦ ① ◦ つぎ つぎ 光 光 フォトトランジスター はスイッチングON フォトトランジスター 障害物があると フォトトランジスター はスイッチングOFF フォトトランジスター シンプルな でん し ぶ ひん 電子部品の あ 組み合わせで ぶっ たい う む けん ち 物体の有無を検知 できるんだ く つくりかた き ばん はい せん ず 基板配線図 基板を部品面から見た図 TPS-601A E C き ばん く LED 220μF た 基板の組み立て ▼ + LED K A 2SC2120 K 100kΩ 1 2 3 はい せん 15×15穴のユニバーサル基板を 5×15穴と9×15穴の2枚にカッ トします。 前者はセンサー基板、 後者は本体基板として使います。 とど 配線が届かないときは せん ふ よう スズメッキ線や不要になった ぶ ひん あし つか 部品の足を使うんだ センサー基板に抵抗器を取り付け、ラジオペンチで足を曲げた LEDとフォトトランジスターを取り付けます。曲げる方向を間違え ないように注意しましょう。 たい く た 本体の組み立て ▼ センサー基板、本体基板、電池スナップをビニールコードで接続した ら、ボール紙でつくった基板ホルダーで本体に固定します。本体は完 成写真と54ページのイラストを参考に、工夫してつくりましょう。 3 2 A 1 本体基板 基板をハンダ面から見た図 シリンダーは54ページのイラストを参考にボール紙で円柱をつく り、センサーにかかる下部に光を通す細いスリットを入れます。 竹串の軸を中心にきれいに回るようにするのがポイントです。L 字部品やテープなどで、軸や接続部を補強しておくとよいでしょう。 スリットの位置に合わせて、パラパラマンガのように少しずつ変化 する絵を描き、シリンダーに巻きつけます。最後に、54ページの イラストを参考に竹串を入れるサポートをつくり、シリンダーがきれ いに回転するように本体に取り付けます。 完成！ く 各 部 品を取り付けたら最 後に LEDを取り付けます。 高さを合 わせるために消しゴムなどの台を 使うときれいに仕上がります。 センサー基板 75Ω 暗ら い へ 見み 部 や や 屋 す の ほう い 方 か が も！ 背の低い部品から組み立てていくと作業がしやすいので、本体 基板は、抵抗器、トランジスター、コンデンサー、半固定抵抗 器の順に取り付けます。スライドスイッチは基板に接着し、切り 取って不要になった部品の足などを使って端子に直接配線しま す。基板配線図をよく見て配線しましょう。 ほん 電源 （＋側） 電源 （−側） 竹串の軸をつまんでシ リンダーを回転させる とLEDが 点 滅し、 少 しずつ 変 化する絵が 連続的に照らされ、絵 が動いて見えます。ま ぶしすぎる場合はLED の前に薄い紙などをお いて光を弱めましょう。 2010.3 53 描いた絵が動き出す えが え ひかり て だ つぎ つぎ み シリンダーに描かれた絵が LEDの光で照らし出され、それらを次々に見ることでアニ うご み かい てん ひかり とお メーションとして動いて見えます。シリンダーの回転でスリットにセンサーの光が通っ ひか はん こ てい てい こう き はば ちょう せい たときだけLEDが光るよう、半固定抵抗器とスリットの幅を調整してみてください。 うち がわ て く ふう し だい おも しろ さく ひん シリンダーの内側から照らすなど、工夫次第でもっと面白い作品にできそうですね。 電解コンデンサー の向きに注意 トランジスターの 向きに注意 穴の位置を間違えないように図 をよく見て確認しながらつくります フォトトランジスターの 向きに注意 E C 220μF 100kΩ A 75Ω K K A 75Ω K A 白色LED A A 75Ω 1 え スライドスイッチは基板 に接着し、端子に直接 配線する 75Ω K 75Ω 抵抗器は色帯を見て確認 抵抗器は色帯を見て確認 本体基板 センサー基板 2 このサポートをうま く かい てん つくってきれいに回転させる のがポイントだね ボール紙に切り込みを 入れると丸めやすい 連続的に絵を描いた帯を シリンダーに巻く 竹串の軸 軸を回転させる 竹串を接着剤などで補強 スリットの幅は黒ビニルテープ などを貼って調整すると良い シリンダー L字部品 基板ホルダー スイッチを入れても何も反応がな かったり、焦げ臭いニオイや異常 を感じたら、 すぐに電源を切っても う一度良く基板を確認しましょう 基板ホルダー 下部にも小さな穴を開ける と竹串の軸がズレない 単3形乾電池３本 完成イメージ センサー基板のコードは テープで止める LEDとフォトトランジスターの 間にシリンダーをセットする スリット 電池ボックスを両面 テープで貼り付ける ハンダ付け作業は、明るい部屋で、燃えやすいものが近くにないように、そして机の上は整理整頓し て行います。くれぐれもやけどには注意して、ハンダの煙を吸い込まないようにしましょう。 はじ 初めてのキミのために！ KOKA 電子工作チャレンジキット でん し こう さく ●工具セット「KOKA-KOUGU」2980円（税込） ※ハンダごて、こて台、ハンダ吸い取り線、 鉛フリーハンダ、デジタルテスター ●部品セット「KOKA1003」780円（税込） ※52ページ掲載のくるくるアニメ部品 54 2010.3 ふ 絵を増やしたけ ればスリ ットを ふ 増やせば いいのね！ 3 1 シリンダーの竹串軸を 入れるサポート 電源 （＋側） K 白色LED 白色LED LEDの向きに注意 白色LED 白色LED 2 TPS-601A LEDの向き に注意 2SC2120 半固定抵抗器で センサーの感度を調整 3 電源 （−側） ◆取扱店のご紹介 マルツパーツ館 秋葉原店 03-5296-7802 秋葉原2号館 03-5289-0002 その他の各店舗はインターネットで確認してください。（仙台、静岡、 浜松、名古屋、京都、大阪、金沢、福井、敦賀、二の宮、博多） URL http://www.marutsu.co.jp/ マルツパーツ館 WebShop Mail: [email protected]