でたらめ電子工作 第２作目 〜MusicTree〜
音に反応して、LEDが点滅するクリスマスツリーです。
OP-AMPにより、音圧を検出し、40xxシリーズのC-MOSデジタルICを使って、発光ダイオードを規則的に点滅させます。
クリスマスソングをBGMにかけ、部屋を暗くすると、なかなか綺麗です。
手作りのプレゼントなどにいかかでしょう？
音に反応して、LEDが点滅するクリスマスツリーです。
OP-AMPにより、音圧を検出し、40xxシリーズのC-MOSデジタルICを使って、発光ダイオードを規則的に点滅させます。
クリスマスソングをBGMにかけ、部屋を暗くすると、なかなか綺麗です。
手作りのプレゼントなどにいかかでしょう？
以下の回路図が、このクリスマスツリーの回路図です。
回路図の表示（電子回路） 「MusicTree.gif」
回路図の表示（発光ダイオード） 「Led.gif」
MIC1には、コンデンサマイクを接続します。コンデンサマイクには極性がありますので注意してください。(1がOUT、2がGNDです)
CN1には006P乾電池を接続します。こちらも、極性に注意してください。(1が+、2が-)
CN2にはツリーに取り付けるLEDを、CN3にはスポットライトとして白色LEDを接続します。
LEDとコネクタの接続はLed.gifを参照してください。
この程度の回路では、ユニバーサル基板（穴あき基板）で回路を作ってもいいのですが、
今回、中身が見えるようなデザインにしたかったので、プリントパターンを起こしました。
やはり、プリントパターンを起こしたほうがかっこいいですからね。
クリックで拡大表示します。
（※写真の基板は一箇所間違いがあり、パターンカットとジャンパで修正してあります。公開しているプリントパターンでは、この間違いは修正済みです）
今回は、フリーのPCBエディタソフトPCBE、PCとプリンタ、OHPシート、感光基板を使って、プリント基板の製作を行いました。
プリント基板の製作には、これ以外に、現像剤とエッチング液が必要です。
感光基板の製作方法は、感光基板やエッチング液に付属している説明書を参考にしてください。
ちなみに、部品を取り付ける穴を開ける必要があるので、0.8mm程度のドリルも必要です。
プリントパターンと実態配線図の表示（MusicTree_pcb.gif）
プリントパターンのダウンロード（MusicTree.pcb）
さて、製作に取り掛かる前に、部品を集めなくてはなりません。
電子部品については、そんなに珍しいパーツは使っていませんので、地方のパーチショップでも、そろえることが出来ると思います。
白色発光ダイオードの入手が難しいかもしれませんが、「秋月電子通商」にて、通信販売で購入できます。
秋月電子通商は、抵抗やICなどのパーツも安いので、お勧めです。
| 部品名 | 型番・値 | 個数 |
|---|---|---|
| IC (OP-AMP) | LM358等 | 1 |
| IC (C-MOSゲート) | TC4011等 | 1 |
| IC (C-MOSカウンタ) | TC4022等 | 1 |
| トランジスタ | 2SC1815等 | 4 |
| ダイオード | 1S1588等 | 2 |
| 定電流ダイオード | 10mA | 4 |
| コンデンサマイク 2極 | -- | 1 |
| 電解コンデンサ | 2.2μF/16V | 1 |
| セラミック・コンデンサ | 0.1μF/50V | 4 |
| 抵抗 | 2.2KΩ | 2 |
| 抵抗 | 10KΩ | 7 |
| 抵抗 | 1MΩ | 2 |
| 抵抗 | 47Ω | 1 |
| 半固定抵抗 | 10KΩ | 1 |
| 半固定抵抗 | 470KΩ | 2 |
| LED 小型・赤 | -- | 3 |
| LED 小型・緑 | -- | 3 |
| LED 小型・橙 | -- | 3 |
| LED 高輝度・白 | -- | 2 |
| LED 高輝度・白 | -- | 2 |
| コネクタ | 3ピン オス | 1 |
| コネクタ | 4ピン オス | 1 |
| コネクタ | 3ピン メス | 1 |
| コネクタ | 4ピン メス | 1 |
| 電池ボックス | 006P用 | 1 |
| スライドスイッチ | 基板の穴に会う物 | 1 |
| 配線材（コード） | 細めの物 | 5m程度 |
| 電池 | 006P | 1 |
| 感光基板 | 10K、30K等 | 1 |
| 部品名 | 型番・値 | 個数 |
|---|---|---|
| クリスマス・ツリー | 20cm位の物 | 1 |
| アクリル板 | 3mm厚程度のもの | 1 |
| ねじ・その他 | -- | 適量 |
基板を作ったら、後はパーツを半田付けするだけなので、難しいことは何も無いと思います。
抵抗の値や、コンデンサの値、ICやダイオード、トランジスタの向きに注意してください。
感光基板は、初めて作る方には難しいかもしれませんので、そう言う方は、感光基板を何枚か余分に買っておくといいでしょう。
基板が出来上がったら、LEDと電池を接続して、動かして見ましょう。
今回の回路には、調整箇所が３箇所あります。
VR1とVR2は、音圧の感度調整ですので、初めは両方とも右いっぱいにまわしておいてください。これで、最大感度となるはずです。
VR3は真ん中ぐらいに調整します。
調整が終わったら、口笛を吹いてみてください。
口笛に反応して、LEDが点滅すれば成功です。
反応しない場合は、回路と半固定抵抗の調整を再確認してみてください。
LEDの点滅速度は、VR3で調整できます。
続いて、基板と電池を入れる「台」を作ります。
私はアクリル板で作りましたが、別の箱などを用意するといいかもしれません。
皆さんのセンスの見せ所です。
クリックで拡大
台にツリーを固定し、スポットライト用の白色LEDがツリーを下から照らすように取り付けます。
これで完成です。
この工作では、以下に挙げる電子回路の定石が使われています。
ほとんどの方は、すでにご存知だと思いますが、これらの回路は定石として覚えておくと色々と便利です。
以下、各回路の解説予定
ツリーはちゃんと動いたでしょうか？
回路はそんなに難しくなく、マイコンなどを使っているわけではありませんが、
これでも十分見れる物になったと私は考えています。
このページにより、電子工作に興味を持っていただければ幸いです。
2002 Yuh
