ESRテスタキット kitpochete
https://xshell.io/portfolio/kitpochette/
を使った電子工作のテキストです。
Lチカするには
ArduinoでもRaspberryPiでもLEDを点滅させるLチカというのが定番工作になっています。
LチカはマイコンなどのCPUにプログラムして制御しますが、プログラムなしでIC１つで点滅することができます。ここでは、555 という便利なICを使ってみましょう。
555 とは
タイマーICです。使いやすく、昔からいろんな用途に使われてきました。
ON/OFFをタイマーで制御することができます。
ON→一定時間でOFFという回路を作ることができます。
ON→一定時間でOFF→一定時間でON→・・・
という動作もすることができ、これを非安定モードといいます。
今回は、555を非安定モードで使い、Lチカをやってみます。
555のバリエーション
1972年に米国のシグネティクス社で開発され、NE555という名前となりました。その後RA555、XR-555などの名前で世界中の様々な会社からコピー品や改良品が作られています。
そのうち、CMOS版の555は LMC555,TLC555 と言う名前になっていて今回はそれを使います。
バイポーラ版とCMOS版の違い
通常はバイポーラ版。CMOS版は低消費電力で、電圧も1.5Vで動くものもある。
556,558
また、1つのICに1回路の555が入っているのが標準ですが、1つのICに2つや4つの555回路が入っているのがあり、そのICは556、558という名前になっています。
配線
ブレッドボードに555回路を構築します。
この回路を以下のページを参考に作成して下さい
電源のとりかた
パラメータ計算
時定数の計算
ここのR1,R2,Cで時定数が決まります。
ON／OFFの間隔tとすると、
$ t=\dfrac {\left( R1+R2\right) C} {1.44} $
このうち、t のうちLoの比率は $ D=\dfrac {R2} {R1+2R2} $ で求まります。
以下に、Webで計算してくれるサイトがあります。
http://www.zea.jp/audio/schematic/sc_file/018.htm
まずは、LEDでチカチカしてみましょう。
時定数変えてみる
Rの値を大きくしたり、Cの値を大きくすると点滅の時間が短くなります。
1/100よりも小さくなると、目で見てもわからなくなります。
そうなったら圧電スピーカをつないで音で聞いてみましょう。
ラの音を出す
440Hz 原音のドの1つ下のラ
880Hz 原音のドの1つ上のラ
です。この音を出してみましょう。
サーミスタの計算
サーミスタは、温度で抵抗値が変わります。
R1ないしR2をサーミスタに変えて、音で音が変わるようにしてみましょう。
555回路を２つ組み合わせたもの
555回路1 を、1秒程度で点滅する回路、
555回路2 を、880Hz程度で音を出す回路とします。
回路1の出力を回路2につなげてみると、
音を断続的に出したり、ピーポー音になったり。
アナログシンセサイザーをつくってみよう
いろんなところにつなげると、音の高低や周波数をアナログ的に制御できるようになります。