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2015/07/24

タイマICで作る光のドミノLe Dominux

今回はLe Dominuxという電子工作をSMDモジュール化用基板SMM-SO8を使って作ってみました。

 

Le Dominuxはタイトルの通りですが、光でドミノをする電子工作です。
まずは、Le Dominuxがどんなものか、こちらの動画をご覧ください。

このように次々とLEDの点滅パルスが伝播してまるでドミノのようになる電子工作です。

 

Le Dominouxは海外の電子工作サイトで行われた"555コンテスト"のArtistic category受賞作品です。NEWS&RESULTSから他の受賞作も見ることができ、海外ならではの作品が沢山あります。

 

Le Dominouxの詳しい内容は"555 Timer Contest entry - Le Dominoux | Solder 'n' Code"で確認できます。

 

情報はクリエイティブ・コモンズライセンスで公開されているので誰でも作る事ができます。
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License

 

 

Le Dominouxはいくつか種類があり参照元サイトでの回路図を見ると 

  • ●burst555 … 出力=LED+スピーカー(ブザー)、光センサ=フォトトランジスタ(photo xstr)
  • ●monocds555 … 出力=LED、光センサ=Cds
  • ●mono555 … 出力=LED、光センサ=フォトトランジスタ(photo xstr)


の3つがあります。

 

 

今回は3つめの"mono555"を作ってみました。

 

以下は作ってみた時のメモです。

 

 

■タイマIC(555)について

Le Dominouxでは電子工作ではおなじみのタイマICの555(仮面ライダーじゃない)の単安定マルチバイブレータの動作を利用した電子工作です。

 

単安定マルチバイブレータは、トリガ信号が入力されると、一定時間だけ出力信号を出す回路です。

 

まずは単安定マルチバイブレータのイメージです。

blog_smmso8_domino_fig1.png

 


実際の回路図(LMC555使用)にするとこんな感じです。

blog_smmso8_domino_fig2.png

 

タイマ出力時間T(ON時間)はタイマIC周辺部品ののR1とC1の定数で調整できるようになっています。

関係式は "T≒1.1×R1×C1" です。

 

回路図のR1とC1の定数はLe Dominouxの回路図に合わせて3MΩと0.1uFにしているので上記の式より

タイマ出力時間T=約0.33秒

 

となります。

 

 

 

■Le Dominouxの動きについて

さて、この単安定マルチバイブレータですが、

 

  • ●トリガ入力→光センサ(フォトトランジスタ)で入力
  • ●タイマ出力→LEDで出力

 

と置き換えればLe Dominouxになるのですが、国内だと入手しにくい部品があるので更に以下のように変更しました。

 

  • ●タイマIC … オリジナル=NE555 →入手しやすいLMC555または面実装タイプのICM7555に変更
  • ●光センサ … オリジナル=TEPT4400 →入手しやすいNJL7502
  • ●抵抗とコンデンサ … 入手しにくい定数の抵抗とコンデンサを変更しています


置き換えたイメージです。
blog_smmso8_domino_fig3.png

 


回路図にするとこのようになります。
blog_smmso8_domino_fig4.png

※光センサ(Photo xstr)の回路記号が適切ではなかったので変更しています。

 


光センサをNJL7502に変更したことで感度の調整が必要かなと思ったのですが、試してみたらR2は10kΩから変更することなく動作しました。


ただし、NJL7502の仕様でセンサの入力角度は10度ほど狭くなっています。

 

トリガのLEDの光が暗い場合でもしっかり反応させたい場合はRxを100kΩなど大きな値にすると良いでしょう。
(代わりに明るいところではうまく動かなくなる可能性が高いです)


電源(+V)はコイン電池(CR2032)を使用する予定なので3Vです。

 

 

 

■制作

SMDモジュール化用基板(SMM-SO8)を使って手直しした回路図を元に制作してみました。

タイマICは表面実装タイプ(NXP社製ICM7555)を使用します。

あちこち部品を付けたり外したりしていたのでちょっと汚いです。(ブレッドボードで一度試すべきでした)

 


blog_smmso8_domino_fig5_1

 


blog_smmso8_domino_fig5_2.jpg

 

1つ目がちゃんと動いたので今度は抵抗・コンデンサ・トランジスタも表面実装部品を使用してさらに4つほど作りました。
blog_smmso8_domino_fig6

 

表面実装部品を使うとすっきりしますね。

部品が重なる部分も少いので見た目よりは随分と作りやすかったりします。

 

 

 

■ちょっと補足

タイマICのタイマ出力時間を調整するR1はオリジナルでは3MΩですが、3MΩの抵抗は一般的に手に入りにくいので1MΩの抵抗を3つ直列に繋いで3MΩとしています。

 

抵抗を3つも繋げるのは面倒な場合、代替案として

 

  • ●R1 … オリジナル=3MΩ → 変更後=1MΩ
  • ●C1 … オリジナル=0.1uF → 変更後=0.33uF

 

と変更してもほぼ同じ動作となるでしょう。


タイマ出力時間は"オリジナル=約0.33秒"から"変更後=約0.363秒"になっています。

 

 

 

■動作させてみました(動画)


スタートは適当に余っているLEDをコイン電池で点灯→消灯させると動き出します。
うまく動いています。が、4つだと寂しいですね。。

 

やはりドミノなので沢山あればあるほど面白くなりそうです。

そのうち感光基板で沢山つくってみようかなーといったところでしょうか。

 

ぜひ、みなさんも作ってみたり、、いかがでしょうか?

 

以上です。