自作 電子ブロック
自作本体
EX150
メルカリ･ラクマやヤフオクなどで手に入ります。
これがEX150の内容です。４６のブロックがあってminiに比べてかなり強力です。
miniが発売された頃は入手することが困難でした。
自作1号機
作ってしまいました
2011年作
ないものはあきらめるか
作るしかありません。
私は作ることにしました。
しかもお金をできるだけかけないでつくることにしたのです。
部品調達
チューナー
ラジカセを分解したときに出てきた
バーコイルとポリバリコンです。
ダイヤル
ちょうどよさそうな丸いプラスチックを加工して使いました。
電池ボックス
小さい頃,父に教わった釘の支えです。
CDS
150円の自動点灯LEDについていたものです。
メータ
100円ショップの電池残量計のものです。
アンプ
100円ショップのボリュームアップという商品を使いました。
ボリューム
ラジカセを分解したときに出てきた
可変抵抗器です。
ステージ
ブロックを並べるところは導線のビニールをかぶせた釘を打ってつくりました。
他の自作機
自作２号機
2012年作
慣れてきたので少し見栄えを良くしました。
ステージには釘の頭で傷がつかないようにアルミのビスを使いました。
自作3号機
食品パックに入れてみました。今度はステージはすべて木製にしました。ブロックは傷つかなくなりました。
場所が余ったのでオシレターを載せてみました。
自作４号機
自作ですからなんでも付けることができます。
ArduinoやPIC18F14K50の基盤,I2C7セグ4桁表示機,オシロスコープとブレッドボードも付けて４×４のステージにしました。ステージは100円ショップの猫がえしを使いました。少しきつめです。
ただ,オリジナルのように正確には作れないので,新装版も出たことを考えると本物を入手する方が賢明です。
ブロックの作り方
木製ブロック
配線ブロックや簡単な部品のブロックに向いています。
1列目
①18X18X900の角材をホームセンターで買ってきます(200円位）。
②18mmの長さに切りだします。バリができやすいので丁寧に切ります。
③側面をやすりで0.5mm削ります。
17X17X18の形になります。
④15φX900の丸い棒を100円ショップで買います。
⑤5mmの厚さに切ります。
⑥17X17X18の上に15φX5の円板をボンドで貼ります。
2列目
①4つの角に4φの1/4を彫刻刀で削ります（これが一番難しいところです）。
②4側面に幅3mm深さ0.2mmの溝をつけます（なくても大丈夫です）。
③底面に幅3mm深さ1mmの溝をほります。
3列目
①上面の円板の４方向に電極を取り付ける溝をつけます（差し込み用です）。
②電極を取り付け,釘で底面に固定しハンダ付けをします（鉛フリーがいいですね）。
＊電極はアルミはだめです。
③部品があるときは底面に穴をあけて部品を収納します。
④配線して上部円板の上にラベルを貼ります。
むく木 削り出し
配線ブロックや簡単な部品のブロックに向いています。
削りだし
①18X18の角材を23mmの長さで切ります。
②上部5mmを円形にやすりで削ります。
初めは角を削り8角形にして,16角形,32角形,円の形にしていきます。
③あとは,木製ブロックと同じです。
削り出しで作ったブロックたちです。貫通穴をあけたもの,配線用の溝を付けたものもあります。配線が大変なのと用途が決まっていないのでそのまま待機しています。一番の理由はブロックが手に入りやすくなったからです。手前の中央にはスルーホールがあいているのが見えます。
PP貼りつけ
少し大きめの部品の取り付けに向いています。
PP貼りつけ
①15X15の角材を100円ショップで買います。
②5mmの厚さで切ります。
③1mmの厚さのPP板を100円ショップで買います。
④14X18の大きさに切って4面に貼ります。
⑤15φの磁石クリップの磁石を取り上部に貼ります（磁石は取らなくても大丈夫です）。
モスグリーンのPP版がほしいですね。
手作りブロック
自分の望んだ電子ブロックの部品が作れれば,いろいろな電子回路や動作について実験することができると思います。
木のぬくもりもとてもいいものです。
いろいろなブロックを作ってみました。配線用のブロックは比較的楽に作ることができました。抵抗やコンデンサは規格のものを手に入れることの方が大変でした。トランジスタは2SC1815,2SA1015を使っています。他にFETやダーリントンも使いたいのですが,なかなか作れません。
工作がうまくないのでぶかっこうです。
配線用ブロック
電子ブロックの回路では左のようになっていますが,余計な部品が描いてなければ,右のようになって分かりやすくなります。
さらに,電池4本と電流の通り道をケースに書くとより分かりやすくなります。学校の授業に使えそうです。右の図は単3電池X4の部分の製図です。白い線はホワイト修正液で書きました。
miniだけでなくEXシリーズにもいいと思います。EXシリーズの場合右側面にも+,-の電極があります。
miniは電池3本でした。2021/06/11
トランス
こまっていたトランスもインターネットを見ていてヒントをもらい,秋葉で似たようなトランスを購入して作ってみました。SansuiのST22です。
トランスをブロックに埋め込んで配線しました。結構きつくなってしまいました。
この形のブロックを高さ18mmで作ります。材料によって内部の大きさが変わりますが,トランスが入るようにPP材で作るといいと思います。中にトランスを入れて電極を付けて配線すれば出来上がりです。（私は工作が苦手なので出来栄えはよくありませんが皆さんは上手に作れると思います）。
曲線部分は４φです。
ただし,最近はトランスブロックも入手しやすいので自作の必要性は減っています。
メロディブロック
丁度良い大きさなので,何かの機械に付いていたメロディICの基板を使いました。
メロディーブロックです。上が＋下がーの電源に接続します。右の電極に出力信号が出ます。
タイマIC 555
５５５タイマー回路です。左の電極と
下の電極の間にコンデンサーを付けると発信します。値を変えると周期が変わります。
タイマーICの555のpin配置です。
２：TRIGGER この端子の電圧が電源電圧の１／３より低い電圧になると起動します。
３：OUTPUT 出力です。 停止時はＬ(0V),タイマー起動中はＨ(5V)になります。
４：RESET この端子に電圧が入力されると起動中のタイマーは停止し、出力はＬになります。
５：CONTROLVOLTAGE タイマー時間を電圧で調整できます。
６：THRESHOLD この端子の電圧が電源電圧の２／３を超えるとタイマー時間が終了します。
７：DISCHAREGE 時定数用コンデンサに溜まった電荷を放電します。
1,8:電源4.5V～16V,出力は200mA
等価回路です。
2つのコンパレータに3つの抵抗が接続されています。この抵抗によって1/3や2/3の電圧の配分がされています。
それぞれの出力がフリップフロップのRとS
に入力されます。
光実験の555
光実験60で使われている555の回路です。
リセットは使わないので+5Vに接続します。
コントロールは常に103コンデンサでアースします。
8PINの555ですが,実際には6pinで動作します。2ブロックに収まるということで す。
光実験の555の使い方
実際にどのように使うのか例を見てみます。
単安定マルチバイブレータ
ワンショットマルチとも言う「あ」と「い」の所を余っているブロックやコードで接触させるとスイッチの替わりになります。
スイッチを一度押すと一定時間LEDが点灯する回路です。
時間はC*R*1.1ですので
1M*47μ*1.1=52秒です。
CやRをいろいろかえてみましょう。
無安定マルチバイブレータ
無安定マルチバイブレータです。安定しないでいつまでも振動するという意味です。要するに発信機です。
発振周波数は
ｆ=1.44/（（Ra＋2Rb）×C）です。
図のRaは1KΩ,Rbha10KΩ,Cは47μFですので 1.46Hzとなります。
更に,デューティ比は
d=Rb/(Ra+2Rb)です。
図の場合は10K/21Kですので,ほぼ1/2となります。ほぼ50%です。
フリップフロップ
フリップフロップです。ブロック図の赤い線はジャンパ線です。忘れずに配線してください。
スイッチを入れても何も起りませんがスイッチを押すとLEDが点灯します。
555ブロックの使い方
単安定マルチと無安定マルチバイブレータ,フリップフロップの使い方が有るようです。
その中で,無安定マルチバイブレータの実験をしたいと思います。
無安定マルチバイブレータ
555というタイマーICを使ってコンデンサによる発振周波数の変化を簡易的に実験できるブロックを目指しました。
中央に見えるのが555ブロックです。左側にL字型配線ブロックと0.1のコンデンサをつなぐと内臓のLEDが点滅します。
配線ブロックを改造して作りました。
1つのブロックに組み込み
ブロックの外観は手作りブロックのコーナーにありますので,クローズアップを載せます。
1ブロックに組み込むためにOUTはないぶで完結させました。中央の上部にLEDが見えます。コントロールCNTを(-)につなぐための0.01μのコンデンサも見えています。
実態配線図
中の配線は6X6の蛇の目基板にICをはんだ付けしてその周りに抵抗やコンデンサを配線しています。半空中配線です。
配線図を展開
見やすく展開してみました。少しわかりやすくなったと思います。
○はブロックの電極を表しています。C1?をCとGNDの間につなげるだけで発信を始めます。C1が小さければ周波数は高くC1が大きければ周波数は低くなります。RC発信の初歩がわかると思います。
R1,R2も１MΩとしてありますので,抵抗値の低い抵抗をつなぐことで変更ができますので,デューティー比も変えることができると思います。実験したのですがよくわかりませんでした。
内部の様子と回路図
内部の様子と基板の図,回路図です。
ブロックの試験
右側のブロックでR1のところの１MΩに4.7KΩを並列につなぐことで抵抗値を変えています。周期は速くなりますが,デューティー比はわかりにくいものです。オシロをつけなくてはいけませんね。
ラベル
ラベルも印刷してのりづけしましたが,なんとなく安っぽく見えます。どうにかならないものか思案しています。
押しボタンスイッチ
タクトスイッチを付けたブロックです。オリジナルではSWは2ブロックでしたが,1ブロックにしました。
LEDと麦球
LEDと麦球ですLEDには抵抗を付けておきます。いくつ焼いたことか。・・・・・
可変抵抗VR
VR(可変抵抗器）ボリュームです。1ブロックにしてみました。
7セグメント表示器
2016年8月29日(月）
７SEG表示器（機）を電子ブロックで使えるようにしてみました。4ブロック分の大きさです。
DIPスイッチ
DIP SWを使うため探してみたら何かの基盤から切り出したものが見つかりました。
基盤を外す時に足を折ってしまいました。リード線（抵抗の足から切ったもの）をはんだ付けして１６PINのICソケットに載せて使いました。
基盤作り
7SEG表示器とICソケットを１３X13の基盤の上に載せました。ハンダ付けが終わってから15番ピンが不備だとわかりました（よくあることなんですが）。よく見るとリード線で15番ピンを補修してあるのが見えます。
接続図
配線図ですがかなり難しい配線になりそうです。本当は各端子を電極につなぎたかったのですがとりあえず動くものを作ってみました。
配線の様子
基板の裏側に抵抗を配線しています。15番ピンが裏側に届いていませんでした。
電極の取り付け
電極を取り付けるのが一番手がかかります。3mmの幅の銅板を使うのですが最近は5mmにした方が安定するように思うので幅広になっています。設計ではあと6電極あります。
miniでの実験
miniで実験してみました。Eを表示させているのですが,見にくいですね。DIP SWは79hになっています。
miniを使った方が配線ブロックの数が少なくて済みます。ブロックの種類を増やしていけばminiも便利に使えると思います。
CDS
5mmCDSは通販で4個100円で買えます。
用意するもの
CDSはcadmiumという物質の化合物を使った電子材料のcell(部品,細胞)です。形は色々ありますが,左の写真のようなものが多いです。
ブロックとCDSを用意します。削り出しの方が適しています。
中央に孔をあけて底面にCDSを埋め込みます。
作り方
ブロックとCDSを用意します。削り出しの方が適しています。頭を付けた木製ブロックは孔をあけるとき分離する危険が有ります。
① ② ③ ④ ⑤
①底面を注目
②電極を取り付けるための溝を作ります。
③5mmの孔を中心に空けます。
④底面の孔にCDSを模様を上にして接着剤を付けて取り付けます。
⑤溝に合わせて電極を折り曲げます。
これだけで使えます。
安全に注意
折り込む
リード線が余っていますので触ると痛いです。頭より出ているので危険です。
リード線の所にドリルで孔を開けます。
出来上がり
ラジオペンチなどで丁寧に孔の中に折り込んでいきます。
リード線はきちんと入りました。CDS用孔の位置がずれています。中のCDSは見えませんでした。
自作ブロックと隣り合わせにならなければこれで十分使えます。
必要に応じて銅板や真鍮板で電極を補強します。頭にラベルも貼りたいのですが,1つだけでは紙がもったいないのでしばらくお預けです。