以前に作った「クリスマスツリー＋植木鉢基板」
www.ichigojaman.jp
の改良版です。回路を見直して部品数を減らしました。
IchigoJam／IchigoDakeに差してプログラムでLEDを光らせることもできますし、植木鉢基板に差してコンピュータ無しでランダムに光らせることもできます。
ツリー基板
8個のLEDと、デコーダーIC・74HC238が載っています。
IchigoJamのCN4ソケットに差すと、「OUT 0」～「OUT 7」でLED0～LED7の8個のLEDがそれぞれ点灯します。
※前のバージョンは「OUT 8」で全消灯したのですが、今回はその機能はありません。
プログラムの詳細は、立型クリスマスツリー基板のページを参照してください。
回路図
抵抗内蔵LEDを使って部品数を減らしています。
基板データ
- Fusion PCB用ガーバーデータ（ZIP）（50×75mm）
＊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)
植木鉢基板
ロジックICが2個載った基板です。
発振回路にICのゲートを使って、以前のバージョンより部品数を減らしました。
また、電池ケースをピンで基板に固定するタイプにして、組み立てやすくしました。
回路図
NANDゲート・7400と、4ビットシフトレジスタ・4015の2個のロジックICを使った論理回路です。
- NANDゲート×2個（7400-A・B）を使って発振回路を組んでいます。
- シフトレジスタの出力の一部（Q2A・Q3A）を、NANDゲート（7400-C・D）などを通してシリアルデータ入力へ帰還をかけて（線形帰還シフトレジスタ）、疑似乱数を出力しています。ピンソケットにツリー基板を差すと、8個のLEDがランダムに光ります。
- 帰還部分のゲート回路は、XNORゲートの等価回路になっています。
- XORゲートの等価回路とされる上側の回路を変形して、下側の回路のようにNANDゲートだけでXNORゲートを実現しています。これでゲートICをNANDゲート・7400の1個だけに減らしています。
ツリーのLEDをずっと観察するとわかるのですが、LED0～LED7の8個は以下のパターンで繰り返し光ります。
0→1→3→7→6→5→3→6→4→1→2→5→2→4→0→…（最初にもどって繰り返し）
IchigoJamでのシミュレーションプログラムはこちら。Q3～Q0の4ビットの出力と、点灯するLED番号が、1秒ごとに表示されます。
10 CLV:CLS 20 @LOOP 30 ?BIN$(R,4),R&7 40 WAIT 60 50 A=(R&8>0):B=(R&4>0) 60 Y=!(A^B) 70 R=R<<1+Y 80 GOTO @LOOP
8ビットシフトレジスタ（74HC595など）を使って出力ピン数を増やせばもっと長いパターンにできるのですが、クリスマスツリーのLEDですし、そこまでしなくてもいいかと思います。
基板データ
- Fusion PCB用ガーバーデータ（ZIP）（100×53mm）
＊同じ基板を2枚割り付けています。
＊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） １／４Ｗ１００ｋΩ （１００本入） R1、R2
- カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗） １／４Ｗ１０ｋΩ （１００本入） R3
- 汎用整流用ダイオード １０００Ｖ１Ａ １Ｎ４００７－Ｂ（２０本入） D1、D2
- 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）
- ＩＣソケット （１６Ｐ） （１０個入）
- 絶縁ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー １０μＦ１０Ｖ５ｍｍピッチ （１０個入） C1
- 分割ロングピンソケット １×４２ （４２Ｐ） ※14ピンにカット
- 電池ボックス 単４×１本 ピン ×2個
- ４回路２入力ＮＡＮＤ Ｕ７４ＨＣ００Ｌ－Ｄ１４－Ｔ
- はんだ付け終了後にICソケットに差します。
- TC74HC00APは、発振回路が不安定になるので避けてください。
- シフトレジスタ CMOS 4015(DIP品)（樫木総業）
- はんだ付け終了後にICソケットに差します。
- 樫木総業から購入した所、TI製のCD4015BEでした。千石電商でも同じ品が買えます。秋月のTC4015BPは売り切れのようです。こちらは各社の互換ICが使えます。
