前回は、明るさに応じて、LED を点けてみたものの息子の反応がイマイチ。息子にとって、LEDは、Arduino で点灯するのが当たり前の存在のようです。
ということで、今回は、豆電球をつけてみることにしました。で、さっそく、LEDの変わりに豆電球をつけさせてみました。まず回路図です。
実際に組んだものがこちらになります。
プログラムは、前回と同じものを使います。すでに書き込まれているので、あらためて書き込みをする必要はありません。
さて、豆電球が点くか試してみましょう。
う～ん、点いたもののかなり弱々しい光ですね。それもそのはず、豆電球を点灯させるには、200mA程度の電流が必要です。『Arduino でモータを動かす』 の回でも説明をしましたが、Arduino のポートから供給できる電流はせいぜい 40mA 程度。なので弱々しい光になってしまっているのです。
今回も、200mA の電流を流すためにトランジスタの力を借りましょう。今回は、モータほどの大電流は必要ないので、電子工作でもっともよく使われる 2SC1815 を使います。
トランジスタには、エミッタ（E）、コレクタ（C）、ベース（B）と三つのピンがあります。並び順は、左から『えくぼ』と覚えます。トランジスタには重要な特性として、『hfe』 というものがあります。これは、ベース（B）に流れる電流を何倍にするかの係数です。
今回使う 2SC1815 の hfe は"100" 程度です。ベース（B）に 2mA 流せば、200mAを得られそうです。下記の図に、簡単な構成を示しました。ベース（B）に、2mA 流すと、コレクタ（C）からエミッタ（E）に 200mA の電流が得られます。この間に豆電球を置けば、力強く点灯しそうです。
ベース（B）に、2mA を 流すために、小学生でも知っている 『オームの法則 V = RI』 を使って抵抗値を計算できます。ただ、ベース・エミッタ間には、必ず 0.7 V の電位差がありますので、そこに注意して計算します。
また、トランジスタを使う時に注意しなければならないのは、Arduino のポートが、『High』から『Low』に変化するときの電流の流れです。この時、コレクタ（C）からベース（B）に逆流してくる電流が発生しますので、それを逃してやるために、10kΩの抵抗を追加します。
これをもとに回路を設計してみました。豆電球を点灯させるだけなのですが、思ったよりも大がかりになってしまいますね。^^;
この回路図をベースに、息子に回路を組ませてみました。こんな感じです。
分かりやすくするために、もう少し拡大しましょう。
さて、豆電球は光輝いてくれるでしょうか？
おっ、点いたようです。今回は、トランジスタの働きをよく理解してもらうため、豆電球を使ってみたけど、分かってくれたかな？
ということで、今回は、豆電球をつけてみることにしました。で、さっそく、LEDの変わりに豆電球をつけさせてみました。まず回路図です。
実際に組んだものがこちらになります。
プログラムは、前回と同じものを使います。すでに書き込まれているので、あらためて書き込みをする必要はありません。
さて、豆電球が点くか試してみましょう。
う～ん、点いたもののかなり弱々しい光ですね。それもそのはず、豆電球を点灯させるには、200mA程度の電流が必要です。『Arduino でモータを動かす』 の回でも説明をしましたが、Arduino のポートから供給できる電流はせいぜい 40mA 程度。なので弱々しい光になってしまっているのです。
今回も、200mA の電流を流すためにトランジスタの力を借りましょう。今回は、モータほどの大電流は必要ないので、電子工作でもっともよく使われる 2SC1815 を使います。
トランジスタには、エミッタ（E）、コレクタ（C）、ベース（B）と三つのピンがあります。並び順は、左から『えくぼ』と覚えます。トランジスタには重要な特性として、『hfe』 というものがあります。これは、ベース（B）に流れる電流を何倍にするかの係数です。
今回使う 2SC1815 の hfe は"100" 程度です。ベース（B）に 2mA 流せば、200mAを得られそうです。下記の図に、簡単な構成を示しました。ベース（B）に、2mA 流すと、コレクタ（C）からエミッタ（E）に 200mA の電流が得られます。この間に豆電球を置けば、力強く点灯しそうです。
ベース（B）に、2mA を 流すために、小学生でも知っている 『オームの法則 V = RI』 を使って抵抗値を計算できます。ただ、ベース・エミッタ間には、必ず 0.7 V の電位差がありますので、そこに注意して計算します。
また、トランジスタを使う時に注意しなければならないのは、Arduino のポートが、『High』から『Low』に変化するときの電流の流れです。この時、コレクタ（C）からベース（B）に逆流してくる電流が発生しますので、それを逃してやるために、10kΩの抵抗を追加します。
これをもとに回路を設計してみました。豆電球を点灯させるだけなのですが、思ったよりも大がかりになってしまいますね。^^;
この回路図をベースに、息子に回路を組ませてみました。こんな感じです。
分かりやすくするために、もう少し拡大しましょう。
さて、豆電球は光輝いてくれるでしょうか？
おっ、点いたようです。今回は、トランジスタの働きをよく理解してもらうため、豆電球を使ってみたけど、分かってくれたかな？
Arduinoをはじめよう 第2版 (Make:PROJECTS)
- 作者: Massimo Banzi
- 出版社/メーカー: オライリージャパン
- 発売日: 2012/03/16
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定本 トランジスタ回路の設計―増幅回路技術を実験を通してやさしく解析
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