Hoicos Blog

2020 / 10 / 14

Author: あぼかど

小学生から始める電子工作[自動ミニライト]

Hoicosロボット教室

小学生

小学生から始める電子工作

今回は、周りが暗くなると自動でひかるライトの作り方を紹介します。

今回はお洒落に一円玉を入れるコインケースで「自動ミニライト」を作ってみました。一円がいっぱい入ってると思いきや、暗くなるとライトがピカピカひかります。泥棒もびっくり！ですね^^

手のひらサイズに収まるので持ち運びにも便利ですし、夜道を歩くときも自分の居場所を伝えてくれる優れものです。

小学生でも簡単に作れるよう詳しく説明をしてますので、ぜひ挑戦してみてください！

材料

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基本的な材料の写真です。

抵抗器(100kΩ)
半固定抵抗器(200kΩ)
電解コンデンサー(16V 10μF)
トランジスタ(2SA1015)
トランジスタ(2SC1815)
LED(3Vで光るもの)
CdS
ボタン電池(LR44)*2
コインケース
プリント基板

これらの材料に加え、コード、安全ピンを用意してください。

名古屋でしたら大須の”ボントン”というお店でコインケース以外全部揃えることができます。通販だと、”秋月電子通商”が安くてなんでも揃うのでおすすめです！

抵抗器

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100kΩの抵抗器です。カラーコードは、左から（茶色、黒、黄色、金）です。

カラーコードの読み方は違う記事で紹介します！

半固定抵抗器

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200kΩの半固定抵抗器です。これは、可変抵抗器ともいい自分でつまみを回すことで、0~200kΩまで自在に抵抗を変えることができます。

今回は可変抵抗器がなくても作れます。その場合は、一つ前に紹介した普通の抵抗器を200kΩ~400kΩのものにしてください。

電解コンデンサー

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10μFの電解コンデンサーです。耐電圧が10V以上のものなら大丈夫です。今回は、16Vのものを使用しています。

自動ミニライトでは、このコンデンサーを点滅させるために使用します。

トランジスタ

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今回使うトランジスタは、２種類です。2SA1015と2SC1815です。

小学生には少し難しいかと思うのですが、2SA1015がPNP型、2SC1815がNPN型と呼ばれるものです。型番の３文字目が、AまたはBがPNP型、CまたはDがNPN型なので一番安いPNP型とNPN型を一つずつ購入してください。

LED

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上の写真のLEDは赤色です。今回は3Vの電源を使いますので、最低で必要な電圧が3V以上のものはやめましょう。例えば、青色LEDは電圧が3V以上必要なので青色を使いたい場合は電池を増やさなくてはなりません。

お好みの色を選んでください。

CdS

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今回の電子工作で一番大事な部品です。この部品はCdSと言って、暗くなると抵抗が大きくなり、明るい時は抵抗が小さいという特性を持っています。

この部品を使ってうまいこと回路を組むと、日照センサーとして使うことができます。

ボタン電池

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小さい容器に収納するので、ボタン電池を購入しましょう。LR44くらいがちょうどいい大きさです。

コインケース

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私はロフトで購入しました。百均に売っているものでもいいと思います。

できればケースの色が透明に近いものを選んでください。色付きのケースは最初からケース内が暗くなってしまい、誤作動が起きやすくなります。

プリント基板

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部品を全てつなげるための基板です。裏にはハンダ付けが出来るように銅で加工がしてあります。

使用する工具

ハンダゴテ

初めて使うには練習が多少必要です。先端は200℃近くにも熱されるので、火傷をしないように気をつけて使いましょう。

鉛フリーのハンダを別途購入する必要があります。

ニッパー

ペンチとよく似てますが、線などを切るのに特化した工具です。多用しますので購入をお勧めします。

グルーガン

最後にケースとプリント基板をくっつけるために使用します。

なくてもそこそこ固定することはできるので、余裕があったら用意してください。

作成

回路図

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全体の回路図です。結構あっさりしてますね！

気を付けなければならないところは、LEDのアノード、カソード、コンデンサーのプラスマイナス、トランジスタのエミッタ、コレクタ、ベースの位置です。

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上の写真を参考に気を付けて取り付けを行います。

加工

最初に、プリント基板をケースの大きさに合わせて切り取ります。

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短い辺は最低で7個穴を確保してください。

次に、ボタン電池を挟むための電池ボックスを安全ピンで作ります。

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安全ピンを真ん中で切断し、リングがついている方を保存してください。

次に、コインケースの仕切りをニッパーで切り落としプリント基板が入りやすいようにしましょう。

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ハンダ付け

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上の写真は下側（ハンダ付けをする側）からみたデッサンになっています。トランジスタの形は下からのぞいた時の形になっているので、これを参考に取り付けを行えばエミッタ、コレクタ、ベースは間違えないよ！

上の写真のピンクの線が、部品をつなげる線ですのでハンダとコードを上手く使ってつなげてください。実際の写真は↓

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上側から見るとこのような配置になります。

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CdSと抵抗はプラスマイナスがないので好きな方向でハンダ付けをしてください。

安全ピンも電池2個がしっかり挟める位置でハンダをして下の写真のように取り付けてください。

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完成！

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コインケースに入れるとこんな感じになります！

実際に部屋を暗くしてちゃんと動くかやってみよう！

上のように、暗さによって点滅する速さが変われば成功です。もし点滅が嫌な場合は、コンデンサーを無くしてみましょう。点灯から常灯に変わるはずです。

また、半固定抵抗器を付けた人は、つまみを回してどのようにひかり方が変わるか実験してみてね！

上手に作れましたか？？

最後に

さてさて今回の電子工作はいかがでしたでしょうか。シンプルで仕組みが面白い作品だったと思います。

私がこれを制作するときに一番てこずったのが電池を収めるための安全ピンでした。市販のボタン電池ボックスを買った方が電池が外れないので、もし外れて困るということでしたらLR44が2個入る電池ボックスを購入してください。

これからもどんどん電子工作で楽しい作品を記事に書いていくのでよろしければそちらもご覧ください！

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小学生から始める電子工作[自動ミニライト]

今回は、周りが暗くなると自動でひかるライトの作り方を紹介します。

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