家と子供と、今日のおじさん(仮)

2017年築の家で、妻+子供3人と過ごす記録です。ほのかに工学テイスト。


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 以前に紹介した、知育電子玩具「Snap Circuits(スナップサーキット)」を買いました。日本では、「電脳サーキット」という名前でも売られているようです。ブロック感覚で、いろいろな電気回路を作れる、画期的なおもちゃなのです。
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 買ったのは、米国版の「Snap Circuits Junior」、型式SC-100です。日本語版が約6000円なのに対して、安いショップであれば、3000円弱で買えます。ただし、日本語マニュアルが付属しませんので、その点がネガティブ・ポイントです。
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★ちょっと分かりにくい? ICユニットの使い方
 いろいろな部品を、ブロック感覚でつなげて、自由に回路を作れるのが、電脳サーキットの魅力です。ただ、パッと見て使い方を理解しにくい部品があります。「ICユニット(Integrated Circuit Unit)」です。Snap Circuit Juniorでは、以下3つのICユニットがあります。
・U1:ミュージックIC
・U2:アラームIC
・U3:スペースウォーIC
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 各ICには、それぞれ5個の端子があるのですが、どの端子にどのように結線すればよいのか、すぐには分かりません。英語版の説明書には、端子の簡単な説明がありますが、これだけでは、少々分かりにくいですね。
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 しかしそこは、さすが知育玩具のSnap Circuits!製造元である、米国・エレンコ(elenco)社のホームページに、詳しい解説書がpdfで置いてありました。マニア向けの配慮が、いきとどいています。
[1]elenco:snap circuits FAW - more about the ICs in snap circuits


★ミュージックICは、OUT端子の配線がカギだ!
 以下、この解説書の記載などを元に、端子の結線にトライしていきます。今回は、U1:ミュージックICを使います。まずは、各端子に、端子の名前を油性ペンで記載しました。プラス端子(+)、マイナス端子(-)、出力(OUT)、トリガー(TRG)、ホールド(HLD)、の5端子です。
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 まずはICへの電源の供給です。これはシンプルに、プラス端子に電池のプラス側(+3V)、マイナス端子に電池のマイナス側をつなぎます。間には、抵抗となる部品(抵抗、電球、モータなど)を取り付けないのがポイントです。スイッチがあると良いです。
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 そして、出力端子(OUT)の結線がポイント! 解説書によると、OUT端子は、「ICへ流入(流出ではない)する電流を調整する」とあります。つまり、電池ボックスの+側と、ICのOUT側がつながるように結線し、かつ、間にスピーカーを挟めばよい、ということになります。ここにスピーカーを入れず、直結してしまうと、「短絡(ショート)」になりうるので、注意です。
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 そうして電源を入れれば! 見事に、音が鳴りました。自分で作った「IC回路」は、感動的な響きです。(大げさか)


 ちなみに、スピーカの代わりにムギ球(ランプ)を使えば、音の鳴るタイミングでランプが点滅しますし…
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 モータを使えば、音に合わせてモータが回転します。かすかに、音も聞こえるんですよ! これは、面白い。
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★TRG端子とHLD端子
 上で作った回路では、音楽(ハッピーバースデー)が1回鳴ると、止まってしまいます。繰り返し演奏をするためには、TRG(トリガー)端子やHLD(ホールド)端子を使います。
 まずはHLD端子。シンプルに、電源の+をHLDに結線するだけ。ここをつなぐ部品は、スナップワイヤでも、抵抗でも構いません。この状態で電源をONにすると、音楽が延々と繰り返し流れます。
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 次はTRG端子。やはり電源の+側と、TRGを結線しますが、WC(ホイッスル・チップ)などを使用するのが良いようです。電源オンで音楽が一回鳴った後、ホイッスルチップを叩くと、2回目が流れて止まります。チップを叩くたびに、音楽が1回流れます。
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 ホイッスルチップでなく、普通のスナップワイヤで、TRGを結線するとどうなるのか。スナップワイヤをつけない状態で1回音楽を鳴らして、止まった後にワイヤを取り付けると、音楽がなります。しかし、もう一度ワイヤを外し、取付ても、音楽がなりませんでした。どういう原理になっているのか分かりませんが、一度TRGに貯まった電荷を「リセット」するような行為が必要なのかもしれません。
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 TRGとHLDは、両方つなげることもできます。下の写真では、TRGにホイッスルチップ、HLDに押しボタンスイッチ(S2)。音楽が止まった後、ホイッスルチップを叩くと音が鳴る。あるいは、スイッチS2を押している間だけ音が鳴ります(離すと止まる)。
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★電圧は3Vが基本らしい
 基本的な使い方が分かったところで、応用問題にチャレンジです! ミュージックICが、ICに流入する電流を制御するというのならば、OUT端子でなく、マイナス端子のほうにスピーカーを付けても、同じ結果になるのでは? だって、OUTから入る電流=マイナスから出る電流、でしょう?
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 しかし、この実験はうまくいきませんでした。スピーカーから音は出るものの、音が小さいのです。原因は、スピーカーに電圧を食われてしまって、ICにかかる電圧(電源電圧)が小さくなってしまったため、と推察されます。

 じゃあ検証してみましょう、ということで、抵抗として、ランプを挟んでみました。確かに、スピーカーからの音が小さくなります。ミュージックICには、3Vの電圧がかかるようにしないといけないようです。
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 さらに、100Ω抵抗を挟んでみました。この場合、ノイズのようなピコピコ音が鳴るようになって、音楽が聞こえません。ICの供給電圧が非常に低くなって、正常に動作しないのでしょうか。
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 …という具合に遊んでいると、あっという間に時間が過ぎていきます。

 思いついたままに、いろいろな回路をすぐに組み立てて楽しめるのが、Snap Circuitsの魅力です。


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