連載
» 2015年02月19日 11時00分 公開

SRラッチ回路で「新聞受けの見張り番」を作り、PCでログを取ろう!アイデア・ハック!! TWE-Liteで家庭内M2M計画(4)(2/4 ページ)

[三月兎,MONOist]

ブレッドボードで回路を組もう!

 それでは、ブレッドボードで入力を記録してその状態を保持する回路を作ってみましょう。入力された状態を保持記録する回路は、“状態を保持する”ことからラッチ(英語でかんぬき)回路と呼ばれます。今回はラッチ回路のなかでもシンプルなSR(Set Reset)ラッチ回路を試してみましょう。今回使用する部品を示します(画像2、表1)

photo (画像2) 「新聞受けの見張り番」で使用する部品
photo (表1) 「新聞受けの見張り番」の制作で使用する部品。価格は共立エレショップで購入した際のデータ(購入時期:2014年1月)。リードスイッチは秋月電子で購入

 扉が閉じた後もLEDをつけておくために、汎用ロジックICを使いました。汎用ロジックICは、デジタル回路でよく使われる機能をICにしたものです。IC内部にある集積回路がデータを保持してくれるので、プログラムを組まなくても仕様を満たすことができます。今回は、74HC02という汎用ロジックICでSRラッチ回路を組みました(画像3、4)

photo (画像3) 74HC02は、内部に4つの論理素子が組み込まれている。このうちの2つを使って、SRラッチ回路を組んだ
photo (画像4) SRラッチ回路の動作

 それでは、ブレッドボード上で回路を作成してみましょう。回路図と部品配置図を以下に示します(画像5、画像6、画像7)

photo (画像5) 「新聞受けの見張り番」の回路図。親機に74HC02とLED、リセットボタン。子機にリードスイッチを搭載(※画像クリックで拡大表示)
photo (画像6) 親機の部品配置図。大きな□(四角形)で囲んだ場所がプラスの差し込み位置となる
photo (画像7) 子機の部品配置図

 ICは、片側にある半円のくぼみがある方を左にしたとき、その下になる部分が1番ピンです。反時計回りに順番にピンが並んでいます。これは、ICの基本ルールです。ICの向きを間違えるとICが壊れるので、部品配置の時は方向に注意しましょう。実際にブレッドボードへ部品を実装したのが画像8画像9です。

photo (画像8) ブレッドボードに親機の部品を実装したところ
photo (画像9) ブレッドボードに子機の部品を実装したところ

 回路を組んだら、動作確認をしてみましょう。リードスイッチを離して親機のLEDが点き、戻してもLEDが点いたまま。親機のリセットボタンを押したときにLEDが消えればOKです。

 このシステムを考えたとき、リードスイッチのオン・オフの状態とリセットスイッチのタイミングは、プログラムで監視して制御しなくちゃいけないと思いました。「面倒かも……」と予想していたのに、ロジックICを使ったら配線だけで実装できてしまって、びっくり!

 ワンチップマイコンが安価になり、電子部品の小型化も進んだ現在、汎用ロジックICが使われる機会は減っていますが、電子工作では、上手に使えばプログラムの負担を減らして面白いガジェットが作れます。汎用ロジックICは、いろいろな種類があるので、他のアイデアを試してみたくなりますね。

Copyright © ITmedia, Inc. All Rights Reserved.