2010年12月15日水曜日

LED光ファイバーツリー(3)

先日紹介した光ファイバーツリーをうちの子供たちが作りました。やはり子供たちの方が楽しいツリーを作ります。
LED光ファイバーツリー(2)で紹介したタミヤの「透明ソフトプラ材2mm丸棒」を使ったほうです。


暗い時の写真はこちらです。


動画も撮ってみました。


LEDの光り方を少し変えてみました。右のツリーは先日紹介したプログラムを使ったもので、色がゆっくりと徐々に変化していきます。左のツリーはプログラムを少し変更して、色が次々と瞬間的に変わります。色の変化は音楽と連動しています。
動画では光の色があまりきれいに出ていませんが、実物を暗いところで光らせるとけっこうきれいです。
動画では2曲分しか撮っていませんが、プログラムには4曲入っています。

↓色が次々と 変わるタイプのプログラムはこちらです。
<マイコンのプログラム>
PIC12F615用のプログラムだけです。

回路はこれまでの光ファイバーツリーと同じですが、もう一度載せておきます。

ついでに、これまでの記事には載せていなかったブレッドボードの配線図も載せておきます。
ただし、写真の作品では回路部分を小さく仕上げるため、ブレッドボードではなくユニバーサル基板を使ってはんだ付けで回路を作りました。


にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年12月10日金曜日

LED光ファイバーツリー(2)

前々回の記事に引き続き光ファイバーツリーのその2です。LEDとマイコンなどの回路部分は前の光ファイバーツリーと全く同じです。上の光ファイバー部分だけを変更してみました。こちらのものは、本当の光ファイバーではありません。タミヤの「透明ソフトプラ材2mm丸棒」というものを使っています。本当の光ファイバーではないので、側面から多少光が漏れるのですが、それがちょうどいい感じで、全体的にぼんやりと光ります。棒の途中で部分的に強く光らせたいときには、その部分をヤスリなどでキズをつけます。棒全体を光らせるには細かい紙ヤスリで側面を削ります。カッターナイフを使って、斜めに転がしながら側面にらせん状のキズをつけてもおもしろいです。
切断はよく切れるカッターナイフを使って、平らな板の上で転がすようにして切ります。一回では切れないので、2週目からは同じところを通るように注意して、何回か転がして切ります。曲げるのは、手で簡単に曲げられます。けっこう急なカーブで直角に曲げたりもできます。そのはんたいに、大きな緩やかなカーブに曲げるのはちょっと難しく、ドライヤーなどを使うのがよいかもしれません(やっていないのでわかりません)。
5〜7本まとめると、ちょうでLEDと同じくらいの太さになるので、そこから全ての棒に光を入れることができます。
飾り付けには100円ショップで購入したキラキラモールと、手芸などに使うスパンコールを使ってみました。

一応、マイコンのプログラムをこちらにも置いておきます。
↓マイコンのプログラムはこちらです。↓
<PIC12F615用プログラム>
<PIC12F683用プログラム>

PIC12F683用と、もう少し安いPIC12F615用のプログラムも追加しました。全く同じ回路で、全く同じ動作をします。

ついでに宣伝です。ただいま、アクセスカウンタ1000達成記念企画をやっています。


にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年12月6日月曜日

アクセスカウンター1000達成記念企画

このブログをはじめて2ヶ月あまりになりますが、おかげさまで、今日明日にもアクセスカウンター「1000」を達成しそうです。
そこで読者の皆様への感謝を込めて、ちょっとした記念企画を考えました。
その内容は、

「1111」をゲットされた方に、ささやかなプレゼントを贈呈!

 そして、そのプレゼントとは、
私が現在、開発、試作中のPICマイコンプログラム書き込み器、
その名も「Writer509互換USBプログラマーonミニブレッドボード」です。

Writer509とは、自作のPICプログラマー(マイコンへのプログラム書き込み器、ライターとも言います。)として有名なプログラマーです。
それを、PIC18F14K50というUSB機能内蔵PICを使ってUSBで使えるようにしようという試みです。しかも、私の製作例でいつも使っているミニブレッドボード上で簡単に組めるようになっています。
そのプログラマーの詳細は、後日、記事で書く予定です。

プレゼントするのは、このプログラマーの作製に必要な主要部品です。一部、簡単に入手できる部品(電池とUSBケーブル)は自分で準備して頂くことになります。

プレゼント獲得の条件、方法は下記のとおりです。

1.アクセスカウンタ(ページビューの合計)の数字が「1111」の状態を見られた方は、すぐにこの記事の下のコメントに「1111ゲット!」と書き込んでください。必ずこの記事へのコメントに記入をお願いします。「1111」を偶然通りかかった方や、プレゼント獲得の意思のない方がゲットされるかもしれませんので、もし「1111」を過ぎていても、コメント欄でまだだれも「ゲット!」宣言がない場合は、「1113ゲット!」などと、書き込んでください。「1111」を過ぎていても、一番最初にこの記事へのコメントに「ゲット!」宣言した方がプレゼント獲得と致します。1位の方が辞退されるかもしれませんので、2~3位の方までコメントを記入して、記録を残していただけるとありがたいです。

2.下に記載の免責事項をご承諾頂ける方のみご応募下さい。

3.「1111(またはそれ以降の番号)ゲット!」の書き込みを私が確認し次第、コメントにてプレゼント贈呈のための手続きの連絡をさせていただきます。その際に、プレゼント獲得者様の個人情報(送り先など)をメールにてお送りいただくことになります。個人情報はブログでは公開しませんが、プレゼント送付のために、私にはメールでお教えいただく必要がありますので、予めご了承ください。

4.本企画は新たに電子工作をはじめてみたいという方に、そのきっかけになればと考えてのものです。既に自分でバリバリ電子工作をされている方、なんらかのマイコン用プログラマーをお持ちの方はできればご辞退いただき、初心者の方にお譲りいただければありがたいです。
5.あまりおられないとは思いますが、プレゼントが欲しいからといって、ブラウザーの更新ボタン連打はお控えください。私の方でも、ある程度アクセスログ等でその状況は確認できますので、あまりにひどい場合はご辞退いただく場合もあります。

以上、長々と逃げ口上のような注意書きをさせていただきましたが、ご容赦ください。
「1111」ゲットを狙って、これからもご愛読お願いいたします。

<プレゼントの免責事項>
1.プレゼントのプログラマーはあくまで私の趣味で開発した試作品ですので、動作保障はできません。万一うまく動かない場合はあきらめてくださ い。また、プレゼントのプログラマーはパソコンに接続して使用しますので、回路の組み間違いや、その他何らかの原因で、パソコンに損傷を与えてしまう危険 性があります。その点についても、あくまでプレゼント獲得者様の自己責任でご使用をお願いいたします。このプログラマーの使用による事故等については私の 方では一切責任を負えませんので、ご理解のうえ、ご使用ください。これらの点にご承諾いただけない場合は、プレゼント獲得をご辞退ください。

2.プレゼントの送付は定形外郵便か、クロネコメール便など、安価な方法を利用しますので、輸送途中での事故による保障はございません。万一の事故の場合はあきらめてください。

(12月14日追記)
5日の朝6時ごろに「1111」となったようです。どうも、どこかの検索エンジンの巡回にゲットされてしまったようです。
その後、今日まで、どなたも「ゲット」のコメント記入がなかったので、寂しいながらも、この企画はおしまいにさせていただきます。
もし、このプログラマーに興味のある方がおられれば、別途ご相談ください。


にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ

2010年12月2日木曜日

LED光ファイバーツリー

本題の前にまずお知らせです。12月5日の「ものづくり市」に「親子で電子工作」は出店致しません。理由は、私事で大変恐縮ですが、寒いから、です。「寒いから」という理由をもうすこし真面目に説明しますと、その中に3つの理由があります。1つは、単に私が寒くて耐えられない。2つめは、寒いのでお客さんが来なさそう。3つめは、せっかく来ていただいたとしても、寒くてゆっくり作っていられないのではないかと。もし、万一、このブログを読んで、12月5日のものづくり市に行こうと思っていただいていた方がおられましたら、大変申し訳ございません。そういうわけですので、冬の間は長岡京市の「ものづくり市」での活動はお休みさせていただきます。
そんなわけで、屋内でできそうなところを探して、1つよさそうな、とある「***市」を発見して応募したのですが、残念ながら抽選に外れてしまい、出店できませんでした。

で、残念ながら抽選に外れて出店できなくなったのですが、そのために用意していたネタとして、クリスマスシーズンということもありますので、LED光ファイバーツリーです。 光源にはRGBフルカラーLEDというものを使います。これは、光の3原色である赤色(R)と緑色(G)と青色(B)の3色のLEDが一体になった(一つのパッケージに入った)LEDです。3色のLEDの光の強さを調整することによって色々な色(理論的には全ての色)に光らせることができます。 このRGBフルカラーLEDをマイコンで制御して色々な色に光らせます(どのようにして、光らせ方を調整するかは、後日、気が向いたら説明を書こうと思います)。

 右の図が回路図です。マイコンはPIC12F683というものを使っています。おそらくもう少し安いPIC12F615でも大丈夫と思います。RGBフルカラーLEDは秋月電子で購入できるOSTA5131Aというものを使っています。また、青色と緑色のLEDは、光るために電圧が約3V必要なので、少し余裕を見て、電池を3本直列で使用します。3色のLEDが全て100%点灯したときに白色に光るように各色のLEDにつながる抵抗の値を調整しています。そして、マイコンで3色のLEDそれぞれの光る強さを調整します。時間とともに、ゆるやかに、色々な色に変化します。

光ファイバーには三菱レイヨン製の「エスカ」というプラスチック製の光ファイバーを使います。エスカには色々な太さのものがありますが、写真のツリーに使ったのは直径0.5mmのものです。長さ12〜20センチに切った光ファイバーを7〜80本使っています。光ファイバーはよく切れるカッターナイフで切ります。LEDが直径5mmの弾丸形なので、図のように同じ直径5mmのストローをかぶせて、そのストローに光ファイバーをそろえて入れます。端をきれいにそろえたほうが、すべての光ファイバーにうまく光が入るように思います。
上の写真は長時間露光で撮影したので、光ファイバー全体が光って見えますが、実際には光ファイバー自身は全くといっていいほど光らず(光ファイバーの途中で光がもれない、即ち、光ファイバーとして優秀で)、光ファイバーの先端だけが光る感じです。光ファイバーの途中を光らせたい場合には、光ファイバーの側面を細かい紙やすりで軽くこすってやるといいです。

そして、せっかくマイコンを使っているので、LEDを光らせるだけではさみしいので、圧電スピーカもつけて、オルゴール機能をつけてみました。こちらは「自分でオルゴール」とはちがって、ちゃんと自動で演奏してくれるオルゴールです。音色も少し工夫して、少しオルゴールっぽい音色にしています。 曲は定番のクリスマスソングが4曲入れてあります。

↓マイコンのプログラムはこちらです。↓
<PIC12F615用プログラム>
<PIC12F683用プログラム>

ところで、この光ファイバーツリーですが、先に書きましたとおり、ねらっていた「***市」の抽選に外れたため、今のところ出店予定がありません。にもかかわらず、材料をある程度仕入れてしまっています。何かよいご提案がございましたら、下のコメントなどにお願いします。コメントの記入方法は分りにくいですが、この記事の下の「コメント」の文字をクリックすると、コメント記入欄が出てくると思います。

(12/10追記)
マイコンのプログラムを少し修正しました。
ついでに、もう少し安いPIC12F615用のプログラムも追加しました。全く同じ回路で、全く同じ動作をします。
ついでに宣伝です。ただいま、アクセスカウンタ1000達成記念企画をやっています。

にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年11月14日日曜日

電子サイコロの回路2

11月7日の長岡京ものづくり市出展作品の1つ、電子サイコロの回路の紹介です。ものづくり市当日はどなたも製作されませんでしたが、一応紹介しておきます。こちらの回路は、10月の電子サイコロよりも機能アップし、また少し配線しやすく変更しています。右の図が回路図になります。

そして、ブレッドボードの配線図はこちらです。この回路では抵抗を3種類使っているので注意が必要です、特に1kΩと10kΩの抵抗は色が似ているので気をつけてください。マイコンの左下で、横向けに付いているのが10kΩで「茶黒オレンジ金」です。その下に縦向けに付いているのが1kΩで「茶黒赤金」です。「7セグLEDゲーム×3」と同じ3種類のゲームができます。ゲームの変更方法も同じで、赤丸で囲った部分の配線を下の図のように変更します。


実は、これも簡単に「自分でオルゴール」に組み変えることができます。右の回路が簡単な方法で「自分でオルゴール」に組み変えたときにブレッドボードの配線図です。マイコンの左下に横向けに付いていた10kΩの抵抗の挿す位置を変更します。そして、その下にたて向けに付いていた1kΩの抵抗を取り外します。


マイコンのプログラムは「7セグLEDゲーム」と共通になっています。回路を組み変えるだけで、それに応じた動作をするよにプログラムしてあります。
↓プログラムはこちらです。↓
<マイコンプログラムのダウンロード>

にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年11月11日木曜日

「自分でオルゴール」の回路2

11月7日の「ものづくり市」に出展した作品の1つ、「自分でオルゴール」の回路を紹介します。「自分でオルゴール」の機能は10月のものづくり市に出展したものと全く同じですが、同時に出展した他の作品とマイコンのプログラムを共通化している都合で、マイコンの端子への機能の割り当てを変更しました。今回の出展作品用の回路図は右のようになっています。

また、ブレッドボードの配線は右の図のようになります。図の赤丸で囲んだ部分の配線は選曲用の配線で、下に示すように配線を変えることによって、曲を選びます。4曲の中から選べます。オルゴールの演奏のしかたについては過去のこちらの記事をお読みください。




マイコンのプログラムは「7セグLEDゲーム」と共通になっています。回路を組み変えるだけで、それに応じた動作をするよにプログラムしてあります。
↓プログラムはこちらです。↓
<マイコンプログラムのダウンロード>

「7セグLEDゲーム」からこの「自分でオルゴール」に変更する場合、実は簡単な配線の変更方法があります。右の図が簡単な方法で変更したブレッドボードの配線図です。マイコンの左下の10kΩの抵抗を挿す位置を変更するだけです。



にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年11月10日水曜日

ものづくり市に出店してきました2

11月7日JR長岡京駅前バンビオ広場の「ものづくり市」に体験ブース「親子で電子工作」を出店しました。前回は子供たちも一緒に家族総出でやっていたのですが、今回はあいにく、子供の用事と重なってしまったので、私ひとりでの出店でした。なので、右のお店の写真も寂しいです。そのかわり、昼から友人がひとりヘルプにやってきてくれました。

お天気は、快晴とはいきませんでしたが、曇りでほとんど風もなく比較的暖かくてよかったです。長岡京市は「ガラシャウィーク」ということで、この日も市内ではいくつかイベントをやっていたようです。ものづくり市も私の知る限り最大の出店者数で、いろいろなお店が出ていました。私のお店のご近所さんは常連さんで、カチューシャなどを作れる「うさぎといちご」さん(写真左)、機織り体験ができる「たみ」さん(奥)、飴細工の「弥生」さん(右)でした。

 さて、私の体験ブース「親子で電子工作」に来ていただいたお客様は6人。年齢は下は幼稚園の年長さんから上は小学4年生でした。制作していただいたものは、「7セグLEDゲーム」と「自分でオルゴール」でした。何人かの方は「7セグLEDゲーム」+オプションのスピーカを付けていただきました。このオプションのスピーカーがあると「自分でオルゴール」にも作り変えることができます。その際に、当日お渡しした資料のオルゴールの回路を組んでいただいてもよいのですが、実はもっと簡単に、「7セグLEDゲーム」から「自分でオルゴール」に変更する裏技があります。その方法については、また後日、「自分でオルゴール」の回路紹介の際に、あわせて紹介させていただきます。

ご来店いただいた皆様、本当にありがとうございました。お作りいただいた作品は、その後、無事動作していますでしょうか?何かご質問等ございましたら、お気軽にお問合せ下さい。ご質問等は、この記事へのコメントに書き込んでいただいても結構ですし、本サイトの右側部分、自己紹介の下の「メール 送信」機能でも結構です。


にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。字の色が目立たなくてわかりにくいですが。

2010年11月6日土曜日

7セグLEDでゲーム×3

11月7日のものづくり市に出展予定の回路の1つ、7セグLEDを使った3種類のゲームの回路を紹介します。

3種類のゲームとは、先日の記事に書いてますとおり、次の3つです。
(1)ネズミキャッチャー
(2)スロットマシン
(3)ルーレット
 各ゲームの内容はリンク先の過去の記事をご覧ください。

右の図が回路図です。 3つのゲームの回路は基本的に共通で、マイコンの2本の端子(RA0とRA1)を電池のマイナスに接続するかしないかでマイコンの動作を切り替えて、ゲームを変更しています。
この回路では抵抗を2種類使っています。7セグLEDにつながっている抵抗は全て470Ω(オーム)です。マイコンの下の真ん中(RA3)につながっている抵抗は10kΩです。

ブレッドボードでの配線図は右の図のようになります。マイコンの左上の赤色で描いた配線を、下の図のように変更することで、3つのゲームを切り替えます。
この回路で抵抗を8本使っていますが、マイコンの左下の抵抗だけ種類が違うので注意が必要です。この抵抗は10kΩで、色の帯が茶黒オレンジ金です。
回路図の中のスピーカーはオプションですので、標準のセットでは入っていません。スピーカーがあってもなくてもゲームの動作は同じです。スピーカーがあると効果音付きになります。


マイコンのプログラムファイルは↓こちらにおいてあります。
7セグLEDゲームのプログラムのダウンロード

そのままマイコンに書き込む場合は、この中のmonodukuri2.hexというファイルを書き込んでください。プログラムは前回と同様にMikroC Pro for PIC というC言語で作っています。そのソースファイルも一緒に入っています。
また、今回のものづくり市で一緒に出店する電子サイコロ(同様の3種類のゲーム)と「自分でオルゴール」(4曲入り)のプログラムも一緒に入っています(全て共通の1つのプログラムです)。これらの回路については後日紹介する予定です。

(12/9追記)
この回路で使っている7セグLEDは秋月電子で10個入り150円で売っているGL9A040Gです。モノによってピンの配置が異なる場合がありますので、ご注意下さい。

(2011/10/29追記)
↓7セグLEDゲーム×3は進化して「7セグLED×4」になりました。↓
7セグLEDゲーム×4



にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年10月31日日曜日

7セグLEDでスロットマシン

11月7日の長岡京ものづくり市に出店予定の作品で、新しく追加したものです。7セグLEDの3つのゲームの中の1つ、スロットマシンです。遊び方は↓こちらのビデオを見てください。


0〜9の数字が高速でくるくるまわります。出したい数字をねらってボタンを押すと、数字が止まります。しばらくすると、また数字がまわりはじめます。2つめのスロットです。また出したい数字をねらってボタンを押します。数字が止まったら、もう一度、最後に3つめのスロットを同じようにねらいます。3つめのスロットがとまったら、1つめのスロットの数字から順に、3つのスロットの数字が表示されます。
3つのスロットがそろったら成功!ですが、別になにもおこりません。自分ひとりで喜んでおいてください・・・、スミマセン。3つそろったら何かなるようにしようと思ったのですが、プログラムのメモリに余裕がなくてできていません。

このゲームも、先日紹介した7セグLEDの「ネズミキャッチャー」と一緒にプログラムに入っています。部品も共通ですので、配線を少し変更するだけでどちらのゲームも遊べます。もうひとつ、ルーレットも一緒にプログラムに入っています。

このゲームを作ってみたい方は、是非、ものづくり市の体験ブース「親子で電子工作」に来て体験してください。

11/1追記
スロットの3つの数字が揃ったときに、ちょっと何か起きるようにプログラムを修正しました。プログラムをダイエットして、なんとかメモリの容量内に収めることができました。7日の出店はこちらのバージョンで出す予定です。


(2011/10/29追記)
↓7セグLEDゲーム×3は進化して「7セグLED×4」になりました。↓
7セグLEDゲーム×4



にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方はこちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年10月29日金曜日

11月長岡京ものづくり市出店予定

11月7日JR長岡京駅前バンビオ「ものづくり市」に出展する予定です。10月に続いて2度目の出店になります。今回の出展作品も10月とほぼ同じで、ハンダ付けなしで小学生でも簡単に作れるマイコン電子工作です。でも、先月と全く同じではおもしろくないので、少しプログラムを追加しました。それがこちら↓

7セグLEDで簡単なゲームを作ってみました。名付けて「ネズミキャッチャー」。LEDネズミがあちこち逃げまわりますので、ネズミが真ん中に来ら(真ん中の横棒が光ったら)素早くスイッチを押します。うまく捕まえられたら「ゼロ」の表示になります。捕まえるのが遅すぎたり、お手つきしたりすると「H]の表示です。10回繰り返して、捕まえる早さで点数が出ます。0点から最高9点です。(動画で付いているスピーカーはオプションになります。)

出店予定の作品は以下の3つです。
(1)電子サイコロ(サイコロの他にネズミキャッチャー、スロットゲーム付き)
(2)7セグLEDゲーム(ネズミキャッチャー、スロット、ルーレット)
(動画中のスピーカーはオプション)
(3)自分でオルゴール(4曲入り)

いずれも1つ500円。追加100円で他のどれか1つの回路に組み替えるのに必要な追加部品をお付けします。700円で全部の回路が組めるようになります。マイコンには全てのプログラムが入っているので、組み替えるだけで、その回路に応じた動作をします。

作ってみたい人は長岡京ものづくり市へ起こし下さい。その場で作って頂けます。
ちなみに、11月7日は長岡京ガラシャ祭りガラシャウィークということで、ものづくり市のほかにもいろいろイベントがあるようです。

出店品はまだ準備中なので変更になる可能性がありますので、ご了承下さい。また、雨天・荒天の場合は出店を中止する場合があります。

前回、ご購入頂いた方は、前回の部品をお持ち頂ければ、マイコンを新しいプログラムが入ったものに無料で交換致します。


(2011/10/29追記)
↓7セグLEDゲーム×3は進化して「7セグLED×4」になりました。↓
7セグLEDゲーム×4



にほんブログ村 その他趣味ブログ 電子工作へ
↑最後まで読んでいただいた方は是非こちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年10月26日火曜日

青少年のための科学の祭典 滋賀大会

24日に「青少年のための科学の祭典滋賀大会の彦根会場に行ってきました。うちの子供は小学校3年と1年で、こういうイベントが大好きです。科学の実験、工作、体験などいろいろなブースがありました。面白かったものをいくつか紹介します。

(1)手づくりモーターに挑戦
銅線(エナメル線)をくるくると手で巻いて、コイルを作ります。コイルの両端の銅線を、回転の軸になるように両側に伸ばします。あとは写真のような、電池につながったフックに乗せて、コイルの下に磁石を置けば、できあがり。うまくできると、けっこう勢い良く回転します。でも、実は回転するためには1つ大切なしかけがあります。それは、コイルの両端、回転軸になる部分のエナメルの被覆の剥がし方。片方はフックにかかる部分全体を剥がしますが、もう片方は軸の円周の半分だけを剥がします。
わたし的には作ってみたかったのですが、我が子は二人とも挑戦しませんでした、残念。今度、うちでもで作ってみようかな。。。

(2)折り紙建築をつくってみよう
1枚の紙にカッターで切れ目を入れて、折って、写真のようなきれいな階段を作ります。上の方の階段はかなり細かくて難しいです。我が子、二人とも挑戦しました。が、ちょっと難しすぎたようです。手伝ってもらってなんとか完成しましたが、写真のものほどきれいではないです。写真は作って置いてあったサンプルです。

(3)地震に強い建物弱い建物
紙で簡単な家の構造模型のようなものをつくります。それを地震のように揺すってみて、「筋交い」の有無で家の揺れ方の違い体験します。これも、我が子二人とも作りました。どうも、うちの子たちは紙を切り貼りする工作が好きなようです。彼らには家の構造の強度うんぬんはどうでもよく、単に工作がしたかったような。。。ていねいにご指導、ご説明いただいた出展者さん、すみません。

(4)ふしぎ!車輪が回れば自分も回る!?
まず、くるくると自由に回る回転台の上に乗ります。そして、車輪を手に持ちます。説明員の方が、体験者の持っている車輪を勢いよく回します。 回転台に乗った体験者が、回っている車輪を横に傾けると、体がゆっくり回りはじめます。車輪を逆に傾けると、体が逆向けに回ります。この説明わかりますか?説明力がなくてすみません。この説明を読んでも、いったい何が起っているのかよくわからないと思いますが、体験すると結構楽しいようです。
角運動量保存則という物理法則によってこうなるそうです。走っている自転車が倒れない、回っているコマが倒れない、などもこの法則ためです。

(5)ようこそ楽しい化学とものづくりの世界へ〜化学分科会のとりくみ〜(人工イクラ)
色のついた液体をスポイトですって、透明な水の中 にポトポトと落としていくと、水の中で色のついた液体がイクラのように丸い玉になります。色のついた液体にはアルギン酸ナトリウムが、透明な水には塩化カ ルシウムが溶かしてあります。本物の人工イクラもこんな方法で作っているそうです。今回作った人工イクラには蛍光絵の具が入っているので食べることはでき ませんが。
とにかく、子供たちはこんな実験が大好きです。この実験ブースも大人気でした。


(6)極低温の世界を体験しよう
液体窒素を使って、マイナス196度の極低温の実験を見せて頂きました。アラフォー世代には懐かしいCMの「バナナで釘が打てます」や、ゴムボールを凍らせてコッパミジンに割ってしまったり。勇気ある挑戦としては、液体窒素に指を入れさせてもらえたり。そして、なにより面白かったのが、実験ショーをやっていた二人の説明員さん。とにかく、元気に、楽しく実験と説明をしておられました。大勢の子供たちが、かぶりつきで見ていました。

(7)イモリ天国
水槽にたくさんのアカハライモリを入れて、中学生のお兄さんたちが子供たちにクイズを出題してくれます。クイズに参加すると「イモリ学習証」をもらえます。学習証の日付が2006年になってましたが・・・。でも、そんなことより、この日の最後に、なんと、アカハライモリまでプレゼントしてくれてしまうのです!!!そして、ダメ出しする親を尻目に、わが子たちは、3匹もイモリをもらってきてしまいました。コップに入れてもらって・・・。そして、写真がうちにやってきたアカハライモリ君たちです。

とにかく、子供たちは終了時間過ぎまで、たくさん楽しませていただきました。


先日の記事にも書きましたが、京都大会が11月6・7日に京都市青少年科学センターであります。こちらは今回の滋賀大会とは別メニューです。また、滋賀大会の高島会場が11月20・21日にあります。こちらは今回の彦根会場と似たメニューのようです。小学生・中学生のお子様がおられる方は、是非、行ってみてください。

にほんブログ村 教育ブログ 理科教育へ
↑最後まで読んでいただいた方は是非こちらのリンクをクリックしてランキングにご協力下さい。
↓ついでに、下のリアクションもチェックお願いします。

2010年10月19日火曜日

青少年のための科学の祭典 京都大会

11月6・7日に京都市青少年科学センターで、青少年のための科学の祭典京都大会があります。入場は無料です。科学センターのホームページにはなぜか、この関連の情報はなにも載っていないのですが、出展者一覧はこちらのリンク先に載っています。ちなみに、私が出展するわけではありません。
このイベントは毎年やっていて、今年で15回目のようですが、私は昨年初めて私の子供たちと一緒に参加しました。電子工作以外にもいろいろ科学の実験を体験することができて、子供たちはとても楽しんでいました。うちの子供たちは終了時間めいいっぱいまでまで残って、いろいろな体験をしていました。
電子工作関係では、昨年は電子オルゴールなんかがありました。今年も出展内容に同じタイトルが載っているので、おそらく同じようなものを作らせてもらえるのではないかと思います。

ただ、残念なことに、私は今年は参加できなさそうです。実は11月7日は長岡京市のものづくり市がありまして、まだ確定ではありませんが、次回も「親子で電子工作」を出店をするつもりです。ですので、この記事を読んでいただいている京都周辺の読者の方々は、6日に科学の祭典へ行き、そして次の7日には「ものづくり市」に来て頂けると嬉しいです。

ちなみに、 滋賀大会は10月23・24日に彦根会場で、11月20・21日に高島会場であります。

2010年10月15日金曜日

安全のための注意

今日は電子工作をするときに、注意してほしいことを書きます。
主に電池に関連した注意になります。乾電池は電子工作をしていない人でも、日常よく使っているものなので、あまり危険な意識をもたれていない方も多いと思います。でも、使い方を間違えると、やけどや火事の原因にもなりかねない危険性があります。特に電子工作では、間違った使い方や、間違った配線をしてしまう可能性が高いので、十分注意が必要です。事故を起こさず、安全に電子工作を楽しんでいただくために、次の注意を守ってください。


(1)電池の種類
私の紹介する電子工作では、特に指定がない限り、電池は必ず単三型のマンガン電池を使ってください。アルカリ電池(正式にはアルカリマンガン電池)やオキシライド電池などの長寿命、ハイパワーと言われる電池を使用しないでください。また、ニッケル水素電池ニカド電池リチウムイオン電池リチウムポリマー電池などの充電式電池(二次電池)を使用しないでください。これらの電池を使っていると、万一 、配線ミスなどでショートした場合、非常に大きな電流が流れ、発熱や発火の恐れがあります。もちろん、マンガン電池でもショートすると発熱、発火の危険性はあるのですが、後にあげたような電池たちに比べると、電流が流れにくく、危険性が低くなります。

(2)動かす前の配線チェックと、うまく動かなかった場合の対応
配線をし終わって、いざ動かしてみようというとき、どうしてもすぐに電池をつないで早く動かしたいと思うものですが、その前に、もう一度、気を落ち着かせて、配線に間違いがないかチェックしましょう。
そして、いざ、電池をつないでみて、予定通りうまく動けばよいのですが、実際には思うように動かない場合がよくあります。そんなときは、すぐに電池の線を外しましょう。配線のどこかがショートしている可能性があります。そのまま電池をつなげた状態で、「あれ?動かない」と悩んでいると危険な場合があります。ですから、うまく動かない場合は、とにかく、すぐに電池の線を外しましょう。電池の線を外してから、ゆっくり、配線に間違いがないか確認しましょう。

(3)片付け方
電子工作を終わって、片付けておく場合、電池ボックスから必ず電池を外した状態で片付けてください。私が紹介しているような電子工作では、配線がむき出しの部分がたくさんあります。電池をいれたままで片付けておくと、何かの拍子に、配線に他の金属が触ってショートしてしまう危険性があります。ですから、電池ボックスから必ず電池を外した状態で片付けてください。また、外した電池は他の電子部品とは別に、電気を通さない(ビニルなどの)袋に入れて保管してください。

くどいようですが、日頃、手軽に使っている乾電池も、実は結構危険なものなのです。失敗するとやけどや火事の危険があります。
注意を守って安全に電子工作を楽しんでください。

2010年10月13日水曜日

電子サイコロなどのプログラム

先日のものづくり市出店品の紹介の最後に、マイコンのプログラムを簡単に紹介しておきます。

マイコンのプログラムがどういうものか、というお話をまじめにすると長くなるので、それはさておき、プログラムとはどんなものか、どんなことが書いてあるのか、という雰囲気を見てもらおうと思います。
私はMikroElektronika社のMikroC PRO for PICというマイコンプログラム開発用ソフトを使ってプログラムを作成しました。プログラム言語としてはC言語というものになります。

電子サイコロのプログラムの主要部分です。

 void dice(void)
{
    unsigned char i, j;
    unsigned char tt;

    while(1)    // 以下をずっと繰り返す
    {
        while(SW);       // スイッチが押されるまで待つ
        Delay_ms(10);  // 10ミリ秒待つ
        while(!SW);      // スイッチが話されるまで待つ
        for(i=0; i<10; i++)    // 以下を10回繰り返す
        {
            for(j=0; j<4; j++)    // 以下を4回繰り返す
            {
                PORTC = TMR0;    //  LEDをでたらめに光らせる
                Delay_100ms();      //   100ミリ秒待つ
            }    // ここまでを4回繰り返す
        }    // ここまでを10回繰り返す
        tt = TMR0 % 6;      //  1~6のでたらめな数を作る
        PORTC = dice6[tt];  // その数をLEDで表示する
    }    // 一番最初の繰り返しに戻る
}

ところどころにある//という記号は、その行のそれより後ろはコメントです、という印でです。プログラムには関係なくて、人にわかりやすいように説明などが書いてあります。//より前の英語のような単語や、式や記号がプログラムです。ほとんどの行にコメントを書いておきましたので、なんとなくどんな動きをしているかわかってもらえるのではないでしょうか?実際にはこれだけではちゃんと動作しなくて、初期設定のようなことなど、もう少し長いプログラムになっています。
サイコロではでたらめな数を作ることが必要になりますが、このプログラムではマイコンの持っているタイマーの機能を使っています。

プログラム全体のファイルをこちらにおいておきます。
マイコンのプログラムのダウンロード
この中に、あとの2つ、電子ルーレットと自分でオルゴールのプログラムも入っています。実は3つのプログラムは、全部まとめて1つのプログラムの形にしてマイコンに書き込むようにしています。そして、電源が入ったときの配線の状態を調べて、3つのプログラムのうちの適切な1つのプログラムが走る仕組みにしてあります。ですので、このプログラムを書き込んだマイコン1つで、3つともの回路に共通に使うことができます。
もし、必要な部品と、PICマイコン用のプログラム書き込み器をお持ちの方は、このファイルをダウンロードして、解凍し、その中のmonodukuri1.hexというファイルをマイコンに書き込むと、動作するはずです。

11月5日追記
プログラムのファイルに誤りがありました。コンフィグレーション・ワードの設定が間違っていて、この中のhexファイルをマイコンに書き込んでも正しく動作しませんでした。
修正したファイルに置き換えました。既に何人かの方がダウンロードしていただいていたようですが、申し訳ございませんが、もう一度、正しいファイルをダウンロードしなおしてください。

 11月6日追記
昨日アップロードしたファイルも間違っていました(次回の作品用のファイルでした)。正しいファイルに置き直しました。すみません。

2010年10月11日月曜日

自分でオルゴール

先日のものづくり市出店品の3つめは「自分でオルゴール」です。

マイコンを使ったオルゴールや楽器はネットでもいろいろ紹介されていますが、こういうのはほとんどなかったと思います。曲の楽譜はマイコンが記憶しているというところは普通のオルゴールと同じなのですが、このオルゴールはスタートさせても、勝手には 曲を演奏してくれません。ボタンを押すたびに、1音だけ音がなります。ボタンを押すたびに1音ずつ楽譜が進んでいきます。音程はマイコン任せですが、テンポ(各音の長さ)は自分で演奏しているように鳴らせます。

音を出すためのスピーカーに圧電スピーカーという部品を使っています。 圧電セラミクスという、電気(電圧)を加えると伸び縮みするセラミクス(人工石)を使ったスピーカーです。

右の図が回路図とブレッドボードでの配線図になります。部品数が少ないので作るのが簡単です。LEDは演奏の補助用で、曲の節目で光ります。どこを演奏しているかわからなくならないための目印です。

回路図では省略していますが、ブレッドボードの配線図の丸で囲った赤色の線2本を付けたり外したりして、曲を変えることができます。

2010年10月9日土曜日

電子ルーレット

先日のものづくり市出店品の2つめは電子ルーレットです。
ボタンを押すたびに、ランダムな数字を表示します。


7セグメントLEDという、線状に光る7つのLEDの組み合わせで数字をあらわす表示装置を使います。写真の下の図は部品の中の回路図をあらわしています。実際にはLEDは8個入っていて、残りの1つは小数点を表します。8つのLEDのプラス(アノードと呼びます)側の端子が共通の1つの端子にまとめられています(アノードコモンと呼びます)。

電子ルーレットの回路図と、ブレッドボードでの配線を右に示します。LEDが1つの部品にまとめられているので、前の電子サイコロよりすっきりと見えます。
動作は電子サイコロと同じで、マイコンのプログラムでいろんな数字を表示させています。

(12/9追記)
この回路で使っている7セグLEDは秋月電子で10個入り150円で売っているGL9A040Gです。モノによってピンの配置が異なる場合がありますので、ご注意下さい。

2010年10月8日金曜日

電子サイコロ

先日のものづくり市に出店した3つの回路を順番に紹介します。
まずは「電子サイコロ」です。
7個のLEDの組み合わせで1から6のサイコロの目をあらわします。ボタンを押すとマイコンの制御で、ランダムな数のサイコロの目の形にLEDをONにします。

回路図は右の図のようになります。
LEDは直接つなぐと電流が流れすぎてしまうので、抵抗を入れて流れる電流の量を調整します。

上の回路図をブレッドボードで組むと右の図のようになります。図では電池を省略して描いていませんが、単三電池を2本直列につなぎます。
すべての部品が上の回路図のとおりつながているか、考えてみてください。1ヶ所わかりにくいかな、と思うところがあります。ブレッドボードの一番下の横一列の穴が、どうやって電池のマイナスにつながっているのか、わかるでしょうか。

その答えは押しボタンスイッチにあります。このスイッチには4本の端子がありますが、中では右の図のように縦にならんでいる2本同士はつながっています。なので、結局、一番左の列は一番上の穴から一番下の穴までずっとつながっていることになります。

最初に紹介する回路としてはちょっと部品数が多くて複雑でしたでしょうか。さらに、LEDをサイコロの目のように配置しているので、よけいややこしく見えてしまいます。でも、冷静によくみると、一つ一つのLEDは抵抗を介してマイコンの端子につながっているだけです。あとはマイコンがプログラムにしたがって、それぞれのLEDをONしたり、OFFしたりして、サイコロの目ように光らせてくれます。ちなみにマイコンにはホビー用途ではかなりメジャーなPICというマイコンを使っています。具体的にはPIC16F630という型名です。

マイコンのプログラムについては、ちょっと難しいので、今回は省略させていただきます。そのうちプログラムの中身も紹介するつもりです。

ところで、ふと思ったのですが、先日の「ものづくり市」と関係なく、たまたまこのブログに来ていただいた方もおられるかもしれません。そのような方は、すでにお気づきかもしれませんが、せっかくここまで読んでいただいても、 残念ながらこの回路を作ることはできません。仮に部品を全部買い揃えて、この回路を組んでも、動作しません。なぜなら、マイコンにプログラムが書き込まれていませんので。マイコンのプログラムは後日公開させていただくつもりですが、やはりプログラム書き込み器がないと書き込めません。どうかご容赦ください。。。
そのあたり、ご意見、ご要望、苦情などなどございましたら、コメントにお願いします。

書き忘れていましたが、電池は単三型のマンガン電池を2本直列にしてつないでください。あとの2つの回路もも同じです。