応用回路例

1.光

回路例(3色LED点灯)

 

3色LED点灯

 

LEDが赤///消灯を繰り返します。回路としては、LEDの赤と緑の入力にカウンタ出力の第1bitと第0bitを接続しています。2本の出力は00->01->10->11->00を繰り返しことになります。LEDブロックには2色LEDが搭載されていますので、赤と緑の入力がともに1の場合には橙色となります。同期クロック周波数の変更によって点灯の速度を変更できます。

応用回路例(LEDキャンドル)

 

LEDキャンドル

 

ろうそくの明かりのようにLEDの光がランダムに明滅します。乱数ブロックの出力をPWMブロックによりランダム長のパルス幅に変換してLEDを駆動します。明滅のスピードはCLK周波数(10Hz近傍)により調整してください。


カウント

■100分の1秒ストップウォッチ

クロック周波数100Hz
S2ボタンでカウンタがスタート・ストップします。S1ボタンでカウンタクリアとなります。左側2桁表示器は秒単位、右側表示器は0.01秒単位で時間が表示されます。クロック周波数を1kHzにすると1/1000sのストップウォッチとなります。またクロック周波数を1Hz、裏面のカウンタを60進カウンタに変更にすると分秒計測計となります。赤線はジャンパ線で、ベースボード上のスルーホールに差し込むことで離れた場所に信号を伝えます。


■キッチンタイマー

 

クロック周波数1Hz。

C3に時間を分単位で指定します。S2ボタンでカウンタクリア。指定した時間()が経過するとメロディーが鳴ります。また経過時間がディスプレイに表示されます。



3.サウンド

応用回路例(救急車の音)

 

救急車の音

 

C2=60 C3=68 

シ音とソ音が繰り返しスピーカーから鳴ります。繰り返しの周期は同期クロック周波数を変更して調整してください。

応用回路例(サイレン)

 

サイレン

 

C3=255、音程が最低音から最高音まで上がってからセレクタが切り替わって徐々に音程が下がって最低音で再度セレクタが切り替わります。繰り返しの周期はクロック周波数を変更して調整してください。


4.センサ

応用回路例(サイレン)

 

リモコン扇風機(光センサ)

 

C3=64、モータの速度を4段階(off含む)に調整できます。テレビ等のリモコンを光センサに向けて照射すると、off→弱→中→強→off… のように回転速度が変化します。

応用回路例(サイレン)

 

高温警報器(温度センサ)

 

C3で閾値の温度を指定します。この温度以下ならばLEDは緑で警報音もなりません。温度センサ出力が閾値温度を超えた場合、LEDは赤に変わり、警報音が鳴ります。

応用回路例(サイレン)

 

地震警報器(加速度センサ)

 

1秒間に5回以上C2で指定する加速度を超えた縦揺れが発生した場合に、警報音が鳴ります。リセット機能はありませんので初期状態に戻すには一旦電源をOFFしてください。

 

 


5.理論

応用回路例(サイレン)

 

3bit加算器

 

2個のHAと1個のORで桁上がりを考慮したフルアダーができます。これを使って3bitどうしの加算器を作ります。加算したい値をC1とC3に設定するとその加算結果がDLに表示されます。結果が7を超える場合には8を減算した値が表示されます。

 

応用回路例(サイレン)

 

M系列生成

 

回路は4つのFFがあるので4bitを表現できます(Xn)。0を除く15(=24-1)が最長周期となります。 Xn = Xn-1 + Xn-4   (この場合の“+”はExOR演算)簡単な回路で長い周期の疑似乱数が作成できることから、多くの分野で使われます。注意:FF初期値が全て0だと動作しません。どこかのFFを1にして下さい。