使うもの
今日は自分で回路をデザインします!
ミニブレッドボード
縦に並ぶラインが横に5本並んでいます。
ここにうまく並べて電子回路を組みます。
電池
ボタン電池(CR1220)が入ります。
赤が+、黒が-です。
ブレッドボードに刺せるようになっています。
LED
LEDにはたくさん色と形があります。
左から、
・砲弾型(大 / 10mm)
・角型(小)
・角型(大)
・砲弾型(小 / 5mm)
スイッチとセンサー系の電子部品
左から
・スイッチ
・照度センサ(フォトトランジスタ)
・CdSセル(明るさセンサ)
・振動センサ(傾斜スイッチ)
ブレッドボードでLEDを光らせてみよう!
ブレッドボードの練習をしよう!
電池でLEDを光らせてみよう!
(解説)回路図
スイッチを入れてみよう!
(参考)スライドスイッチの仕組み
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!
(解説)回路図
抵抗でLEDの明るさを変えてみよう!
電池とLEDの間に抵抗をはさんで明るさを変えてみよう!
(参考)抵抗とは?
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。
(解説)回路図
抵抗はここに入れます。
センサーをつかって回路を組んでみよう!
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。
例えば....
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)
そもそもセンサーって何?
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。
センサーは抵抗と同じここに入れます!
光センサ
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
振動センサ / 傾斜スイッチ
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。
やってみよう!
センサか傾斜スイッチを入れた回路をつくってみよう!
マイロボットくんをつくろう!
<<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
回路を組もう!
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
回路図を書いてみよう!
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レジンで電子部品を固定する
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。
ボードを固定する
アクリル板の穴にボードを差し込み、固定します。
キーホルダーをつけて完成!
カスタマイズデコレーションしよう!
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
例. UVレジンでデコレーションする!
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!
シールフェルトでデコレーションする!
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!
ステッカーでデコレーションする!
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!
いろいろチャームをつくる!
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!
(おまけ)電子回路をつくるための道具
ブレッドボードとジャンパワイヤー
はんだづけ
導電糸(どうでんいと)
(おまけ)もっと複雑な動きをさせたいとき...
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。
基本的な構造
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。
マイコン
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!
入力 / Input
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
出力 / Output
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