今日は自分で回路をデザインします!
光るロボットくんをつくろう!
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Summary
8/3 福岡雙葉学園高2年向け講義の内容です。ブレッドボードをつかって電子回路の理解を深めます。
Materials
Tools
Blueprints
Making
- ブレッドボードの練習をしよう!
- 3本足があるスイッチの中はこのような構造になっています。左から2本、もしくは右から2本をつかってスイッチON/OFFできるような回路をつくってみよう!
- 電池とLEDの間に抵抗をはさんで明るさを変えてみよう!
- 電気を"抵抗"することで、回路に流れる電気を少なくすることができます。たとえばLEDの回路で抵抗をいれれば、その分電気が少なくなるので、明るさも暗くなります。
- 抵抗はここに入れます。
- 今回扱うセンサー / スイッチは
・抵抗の大きさが変化する
・電気の通り道が切れるによってLEDの光り方を変えることができます。- 振った動きに応じてLEDが点滅したりできます!
(振った時にスイッチがON/OFFするようになっている) - 音・光・温度・圧力などの大きさを数字として取り出し、信号に変える装置。検知器。感知器。センサ。など。(引用:wikipedia)一見難しそうに見えるけど、電子部品自体の構造はシンプルです。
- CdSセル(硫化カドミウムセル)は元々光を取り込むことによって、抵抗値が変化する特徴があり、その抵抗値の変化を利用してセンサーの機能をしています。http://kccn.konan-u.ac.jp/physics/semiconductor/top_frame.html
- 中にボールが入っており、上を向いているときは端子を接触させるためスイッチがONに、下を向いているときは端子が接触しないためスイッチがOFFになる仕組みとなっています。
- センサか傾斜スイッチを入れた回路をつくってみよう!
- <<使う道具>>
・ニッパー(電子部品の端子を切るため)
<<使うパーツ>> 好きな色・種類を選ぼう!
・ロボットシルエットパーツ(赤・黄・緑・青)・LED(砲弾型・角型)
・センサー / スイッチ- LEDや傾斜スイッチは、足をちょうどいい長さまでカットして収めます。
使用したもの
・砲弾型LED
・傾斜スイッチ・電池・スイッチ - まずは図で書いてみて、今度はそれを参考に回路図おこしてみましょう。
- UVレジンを筆でブレッドボードの表面に塗ります。
UVライトに3分程度あてれば硬化できます。 - アクリル板の穴にボードを差し込み、固定します。
- 今日は特別オープンラボです!デジタル工作機械をつかって自由にものづくりしよう!<<自由につかっていいマシン>>
・カッティングマシン・レーザーカッター・デジタルミシン<<自由につかっていい道具>>・工具類・文房具類(カッター)・ハサミ・テープ・のり<<自由につかっていい素材>>・廃材マテリアルコーナー・マスキングテープ- ビーズやフェルトなどをUVレジンで固めてくっつけます。固定できると同時にぷっくりとふくらむので、かわいくなります!
- シールになってるのでそのままペタペタ!手頃です!
レーザーカッターで好きな形を切ってみてもよし! - シールフェルト同じく簡単にデコレーションできます!カッティングマシンで自分のイニシャルを切ったりしてもよし!
- デコレーションしたりない!そんなときは、追加で切り出そう!
廃材マテリアルコーナーにアクリル・木がたくさんあります。好きな形に切ってみましょう!
- マイコンを使うと複雑な動きができます。
たとえば、センサーの値で正確にLEDの色をフルカラーで光らせたりしたいときは、1. 温度センサで温度を数字としてを感知する2. その数字をマイコンで受け取る3. 受け取った値によってLEDへの電気量を正確に変えるこのように、マイコンを間に挟むことで、正確な動きをつくることができます。- 入力(なにか値をとってきて)→マイコン(コンピューターに命令して)→出力(動きをつくる)この→になる部品同士「くっつける」ために使われるのが、はんだごてなど次にあげるものたち。
- コンピューターの脳みそ。ここに指令のプログラムを書き込むことで装置を動かすたとえば、電池とLEDの間にマイコンを挟み「暗くなったら光る」という命令を出せば、自動的に電気がつくライトをつくることができる!
- その電子部品を介して、なにか値を受け取り、マイコン本体に"入力"すること
- スイッチ
- ボリューム / スライド(可変抵抗)
- 温度センサー
- 湿度センサー
- 圧力センサー
- 振動センサー
- その電子部品を介して、「音を出す」「光る」「動く」「振動する」などができるのを出力部という
- LED
- スピーカー
- ブザー
- モーター
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