電子なわとびさっちゃん2023

以前作った「電子なわとびさっちゃん７セグ」
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の回路を見直して、部品数を減らして簡単にしました。
元祖「電子なわとびさっちゃん」以下の部品数で、跳んだ回数が数字で表示されます。
紹介動画はこちら。

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遊び方

• 電源をONにすると、赤LEDのなわが回ってブザーが鳴ります。
• STARTボタンを押すとゲームスタートです。赤LEDのなわが回るので、それを踏まないように、JUMPボタンを押して中央のさっちゃん（大きい黄色LED）をジャンプさせてください。跳んだ回数が７セグメントLEDで表示されます。
• さっちゃんがなわを踏んでしまうとゲームオーバーです。STARTボタンを押すとリプレイできます。

回路図

「電子なわとびさっちゃん７セグ」の回数カウント部分を、カウンタIC・4026を内蔵した７セグメントLEDに変更して、部品数を大幅に減らしました。
動作説明は元祖の「電子なわとびさっちゃん」とだいぶかぶりますが、書いておきます。

• NANDゲートが4個入ったIC・74HC00を使い、そのうち2個のゲートでクロック発振回路を組んでいます。発振したクロックを10進カウンタ・4017のCLOCK端子へ入力して、LED×10個のなわを回します。なおLEDは電流制限抵抗入りの品を使って部品点数を減らしています。
• 4017のCARRY OUT（桁上がり）信号を、10進カウンタ4026を内蔵した7セグメントLEDへ送って、跳んだ回数をカウントしています。立ち上がりクロックが１回入力されるたびに１カウントずつ数字が増えます。この７セグメントのお陰で、部品数がかなり減りました。
• さっちゃんのジャンプ動作は、単安定マルチバイブレータ（ワンショット）IC・74HC123で実現しています。
  通常状態では出力が「1Q＝L、1Q＝H」なので、1QにつながったS0のLED（地上のさっちゃん）が光ります。JUMPボタンを押して入力端子1AへHを入力すると、出力が「1Q＝H、1Q＝L」に切り替わり、S1（空中）のLEDが光ってさっちゃんがジャンプします。切り替わった出力はR3とC4の値で決まる時間だけ保持された後、元の「1Q＝L、1Q＝H」に戻ります（ワンショット動作、R3×C4＝約0.15秒）。
  このICの働きで、JUMPボタン押しっぱなしでさっちゃんが空中へ跳び続けてしまうのを防いでいます。（0.15秒以内に再びボタンを押せばワンショット時間が延長されてジャンプし続けられるのですが、タクトスイッチをそのスピードで連打するのは困難です）
• 74HC00のNANDゲート1個を使って、なわとさっちゃんの当たり判定をしています。なわ回転4017のなわ出力Q9と、地上のさっちゃんS0を光らせる74HC123の出力1QをNANDゲートに入力すると、両方ともH（なわがQ9にある、かつ、さっちゃんが地上にいる）の時だけゲート出力がLになります。

NANDゲートの真理値表
BASICプログラムで書けば「Y=NOT(A AND B)」

• このL出力で、クロック発振回路を停止させてなわの動きを止めると共に、74HC123の1CLR入力もLにしてワンショット動作を停止します。（ワンショット動作を止めないと、JUMPボタンを押すとさっちゃんがジャンプしてなわとびを続行できてしまいます）
• 止まったゲームをリプレイするにはSTARTボタンを押して、4017と７セグメントのRESET端子へH信号を送ります。なわがQ0へリセットされて再び回転して、回数カウントも0に戻ります。

基板データ

• Fusion PCB用ガーバーデータ（ZIP）（95×72mm）

＊いわゆる「B基板」のサイズで設計しています。B基板用のケースやパネルが使えます。
＊この基板データは、CC BYライセンスとします。どうぞご利用ください。

(C) 2023 Shiro Saito (https://www.ichigoaman.jp)

材料

だいたい以下の順番ではんだ付けすると作りやすいです。

• カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ１５ｋΩ　（１００本入） R1,R2,R3
  • この3本の抵抗の値を大きくするとゲームスピードがゆっくりに、小さくすると速くなります。
• カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ１０ｋΩ　（１００本入） R4,R5
• カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ６８０Ω　（１００本入） R6
  • ブザーの音量を調整する抵抗です。抵抗値を小さくすると音が大きく、抵抗値を大きくすると音が小さくなります。
• スライドスイッチ　１回路２接点　基板用　横向き
• 汎用整流用ダイオード　１０００Ｖ１Ａ　１Ｎ４００７（２０本入） D1
• リード型積層セラミックコンデンサー　０．１μＦ５０Ｖ　Ｆ　２．５４ｍｍ　（１０個入） C4
• 積層セラミックコンデンサー　１μＦ５０Ｖ　Ｘ７Ｒ　５ｍｍピッチ　（１０個入） C2
• ＩＣソケット　（１４Ｐ）　（１０個入）
• ＩＣソケット　（１６Ｐ）　（１０個入）　×2個
• 絶縁ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー　１０μＦ２５Ｖ５ｍｍピッチ　（１０個入） C1,C3
• タクトスイッチ（黄色） JUMPボタン
• タクトスイッチ（水色） STARTボタン
  • スイッチの色はお好みで。
• 電子ブザー　１２ｍｍ　ＵＧＣＭ１２０５ＸＰ
• 抵抗内蔵３ｍｍＬＥＤ　５Ｖ　赤色　ＯＳＲ５ＪＡ３１３４Ａ－５Ｖ　（１０個入） ×10本
• 抵抗内蔵５ｍｍＬＥＤ　５Ｖ　黄色　５９０ｎｍ　ＯＳＹ５ＬＵ５Ｂ６４Ａ－５Ｖ（１０個入） ×2本
  • LEDの色はお好みで換えて構いません。
• 赤色７セグメントＬＥＤ　１０進カウンター内蔵　ＯＳＬ１０５６４－ＣＤ４０２６Ｂ－Ｒ　×2個
• 電池ボックス　単４×３本　リード線
  • リード線をはんだ付けして、電池を入れて動作が確認できたら、電池ケースを両面テープで基板裏へ貼り付けると全体がコンパクトになります。

はんだ付けが終わったら、ICをソケットにはめます。

• ４回路２入力ＮＡＮＤ　Ｕ７４ＨＣ００Ｌ－Ｄ１４－Ｔ
  • 互換品のＴＣ７４ＨＣ００ＡＰ（東芝）は、発振が不安定なので使わないでください。
• １０進カウンタ　ＴＣ４０１７ＢＰ
• ２回路入単安定マルチバイブレータ　ＴＣ７４ＨＣ１２３ＡＰ

IchigoJamの大なわとびさっちゃん

こちらの記事にも載っています。
スペースキーでジャンプして、回るなわを跳んでください。
なわを踏んでしまうとゲームオーバーで、跳んだ回数が表示されます。

10 CLV:CLS:Z=20
20 FOR T=-260 TO 90 STEP 10
30 DRAW X,Y,0
40 X=30+COS(T)/12
50 Y=22+SIN(T)/12
60 DRAW X,Y
70 LC 15,Z:?" "
80 IF J Z=Z+V:V=V+1
90 LC 15,Z:?"@"
100 IF V=5 J=0
110 IF !J && INKEY()=32 J=1:V=-4
120 NEXT
130 IF Z!=20 S=S+1:GOTO 20
140 ?S