以前にイライラ棒基板をリレーとフォトカプラで作りました。
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今回はロジックICを使った論理回路（RSフリップフロップ）で作ってみました。
説明動画はこちら。
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簡単な回路なのでブレッドボードでも組めます。ブレッドボード版については下↓へ。
遊び方
- 導線コースの根本に輪をくぐらせた状態で、電源スイッチをONにします。
- 導線コースに触れないように、輪を抜けばゴールです。途中で導線コースに一度でも触れてしまうと、ピーとブザーが鳴ってLEDが光ります。
- リセットボタンを押すと、最初の状態に戻ってリプレイできます。
回路図
ロジックIC（NANDゲート）を使ったRSフリップフロップ回路でできています。
- S（Set）入力・R（Reset）入力とも抵抗でプルアップされているので、通常はHになっています。電源ON直後は、出力側は「Q＝H・Q＝L」となり、Q出力につながったLEDとブザーはOFFになります。
- 輪がコースに接触すると、S入力がLに落ちて、出力が「Q＝L・Q＝H」に切り替わり、Q出力につながったLEDとブザーはONになります。その後に輪がコースから離れてS入力がHに戻っても、出力は「Q＝L・Q＝H」の状態を保持します。つまり、一瞬でも輪がコースに接触すると、その後離れてもLEDは光りっぱなし、ブザーは鳴りっぱなしになります（自己保持回路）。
- リセットスイッチを押すとR入力がLに落ちて、出力は「Q＝H・Q＝L」に切り替わり、LEDとブザーがOFFになって最初の状態に戻ります。
RSフリップフロップの動作解説はいろいろな本やサイトに出ているのですが、いらいら棒を作った事例がなぜかありません。フリップフロップの性質がよくわかって、いい教材になるのではないかと思います。
RSフリップフロップの動作解説では、NORゲートを使った回路が出ていることが多いです。NORゲートのフリップフロップは正論理（入力が一瞬でもHになると出力が切り替わる）、NANDゲートのフリップフロップは負論理（入力が一瞬でもLに落ちると出力が切り替わる）なので、正論理のNORゲートの方がわかりやすいのです。
ではなぜNANDゲートのフリップフロップを今回使ったかと言うと、NORゲートのIC・74HC02よりも、NANDゲートのIC・74HC00の方がショップ在庫が豊富で入手しやすいからです。
基板データ
- Fusion PCB用ガーバーデータ（ZIP）［100x100mm］
＊同じ基板を4枚配置しています。
＊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.ichigojaman.jp)
材料
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） １／４Ｗ１０ｋΩ （１００本入） ×2本
- スライドスイッチ １回路２接点 基板用 横向き
- ＩＣソケット （１４Ｐ） （１０個入）
- タクトスイッチ（白色）
- 電子ブザー １２ｍｍ ＵＧＣＭ１２０５ＸＰ
- 抵抗内蔵５ｍｍＬＥＤ ５Ｖ 赤色 ６４０ｎｍ ＯＳＲ６ＬＵ５Ｂ６４Ａ－５Ｖ（１０個入）
- 電池ボックス 単４×１本 ピン ×2個
- 耐熱通信機器用ビニル電線 ２ｍ×１０色 導体径０．６５ｍｍ 単芯
- 線の先の被覆を3cmくらいむいて、曲げて輪にします。
- スズメッキ線（０．６ｍｍ １０ｍ）
- 10cmくらいに切ってはんだ付け。グニャグニャ曲げてコース（いらいら棒）にします。
- ２入力ＮＡＮＤゲート ＴＣ７４ＨＣ００ＡＰ
- 最後にICソケットにはめます。
- 互換IC・U74HC00Lでも構いません。
ブレッドボード版
今回の回路は簡単なので、ブレッドボードでも組めます。
デジタル回路入門にいかがでしょうか。
IchigoJamでは…
BTN端子とGND端子に線を差して、
10 IF BTN() BEEP 10,1:LED 1 20 LED 0:GOTO 10
の2行で、いらいら棒ができてしまいます。
以前にクリスマスツリー形で作りました。
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