電子工作は失敗から学べ!

書籍の概要

この本の概要

どんなことでも,失敗しながら経験を積んで学ぶのが一番です。電子工作も同じなのですが,電子工作につきまとう知識は膨大で,すべてを経験から学ぶのは大変です。
本書では,より少ない労力で「電子工作のセンス」を身に付けるために,しくみと工作を行き来しつつ,失敗も交えながら進めることにしました。まずは基本的な電子部品の知識と,どんなときに壊れるのかというところから始め,電子部品の実際の使い方を学ぶために実験用電源を作ります。さらにゲルマニウムラジオや自動点灯LED,マイコンを使った赤外線リモコン車などの製作をしながら,ポイントとなる知識を効率よく吸収できるよう工夫しています。

こんな方におすすめ

  • 電子工作のセンスを最小の労力で身に付けたい方
  • 自分で改造・設計するための手がかりをつかみたい方

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目次

第1章 電子工作は失敗から学べ

  • 「失敗から学べ」とは
  • 動かないときこそチャンス
  • 本書の構成

第2章 電源の製作と電子回路の基礎知識

  • 2-1 抵抗の実験
    • 2-1-1 抵抗は燃える? - オームの法則とジュールの法則
    • 2-1-2 抵抗の種類と特徴
    • 2-1-3 どんな抵抗値でも使える? - 抵抗の値とE系列
    • 2-1-4 抵抗値はどうやって見分ける? - カラーコード
    • 2-1-5 抵抗の値を変えるには? - 抵抗の直列,並列接続
  • コラム テスタの使い方
  • 2-2 コンデンサの実験
    • 2-2-1 コンデンサの蓄電機能
    • 2-2-2 コンデンサのパンク? - コンデンサの耐電圧
    • 2-2-3 コンデンサの直列接続と並列接続
    • 2-2-4 コンデンサのインピーダンス
    • 2-2-5 コンデンサの種類
    • 2-2-6 どんな値のものがある? - コンデンサのE系列
  • 2-3 コイルとトランスの実験
    • 2-3-1 電磁誘導現象の発見
    • 2-3-2 コイルの役割 - 交流用の抵抗になる
    • 2-3-3 交流の電圧を変えるには? - トランスの役割
  • 2-4 ダイオードの実験
    • 2-4-1 ダイオードの基本特性と種類
    • 2-4-2 ダイオードは燃えるか? - ダイオードの発熱の実験
    • 2-4-3 ダイオードによる整流 - 半波整流と全波整流
    • 2-4-4 整流回路の設計方法 - 実は難しい
  • 2-5 実験用電源の製作
    • 2-5-1 基本検討
    • 2-5-2 回路設計と組み立て
    • 2-5-3 動作テストと調整
    • 2-5-4 評価テスト
    • 2-5-5 トラブルと対策
    • コラム 放熱設計の仕方

第3章 ラジオの製作

  • 3-1 電波の発見と電波の伝わり方
    • 3-1-1 電波の存在の証明
    • 3-1-2 電波の伝搬と無線通信
  • 3-2 ゲルマラジオの製作 - 失敗してしまった
    • 3-2-1 ゲルマラジオの全体構成
    • 3-2-2 アンテナコイルと同調回路
    • 3-2-3 検波回路
    • 3-2-4 受話器
    • 3-2-5 ブレッドボードで製作
    • 3-2-6 動作テスト
  • 3-3 ワンチップAMラジオの製作
    • 3-3-1 ワンチップAMラジオの全体構成
    • 3-3-2 ワンチップラジオICの概要
    • 3-3-3 製作
    • 3-3-4 動作テストとトラブル対策
  • 3-4 FMステレオラジオの製作
    • 3-4-1 FMステレオラジオの全体構成
    • 3-4-2 FMラジオICの仕組み
    • 3-4-3 FMラジオの回路と定数の決め方
    • 3-4-4 FMラジオを組み立てる
    • 3-4-5 動作テストとトラブル対策
  • コラム ブレッドボードの使い方

第4章 自動点灯LED照明の製作

  • 4-1 電池の実験
    • 4-1-1 電池の種類と使い方
    • 4-1-2 直列接続と並列接続
  • 4-2 LEDの実験
    • 4-2-1 LEDを電池で点灯させる
    • 4-2-2 小型LEDと照明用LEDの差異
  • 4-3 明るさセンサ(Cds,フォトセンサ)の使い方
    • 4-3-1 Cds
    • 4-3-2 フォトセンサ
  • 4-4 制御回路の設計と組み立て
    • 4-4-1 リレーによる制御回路
    • 4-4-2 接合型トランジスタによる制御
    • 4-4-3 MOSFETによる制御回路
    • 4-4-4 コンパレータを追加する
  • 4-5 調整方法とトラブルと対策

第5章 ステレオアンプの製作

  • 5-1 ステレオアンプの概要
    • 5-1-1 電力増幅とは
    • 5-1-2 オーディオアンプICの概要
  • 5-2 回路設計と組み立て
  • 5-3 動作確認方法
  • 5-4 スピーカ
  • コラム ハンダ付けのノウハウ
  • コラム ユニバーサル基板の組み立てノウハウ

第6章 赤外線リモコン車の製作

  • 6-1 赤外線リモコン車の概要
    • 6-1-1 システム全体構成
  • 6-2 駆動部の組み立てとモータの制御方法
    • 6-2-1 車体の組み立て
    • 6-2-2 モータの組み立て
    • 6-2-3 車体上部の組み立て
    • 6-2-4 モータの制御方法
  • 6-3 赤外線による通信
    • 6-3-1 赤外線リモコン通信の方式
    • 6-3-2 市販のリモコンのフォーマット
    • 6-3-3 赤外線受光モジュールの使い方
  • 6-4 PIC16F1503の使い方とハードウェアの製作
    • 6-4-1 PIC16F1503の使い方
    • 6-4-2 受信制御基板のハードウェア設計
    • 6-4-3 受信制御基板の組み立て
    • 6-4-4 受信制御基板の実装
  • 6-5 リモコン車のプログラムの製作
    • 6-5-1 プログラム製作用の道具 - 必要なのはパソコンとプログラマだけ
    • 6-5-2 プログラム製作最初の最初 - コンフィギュレーションとクロック設定
    • 6-5-3 モータ制御の確認テストプログラム(Robot2)
    • 6-5-4 赤外線フレーム受信動作確認プログラム(Robot3)
    • 6-5-5 赤外線フレームデータ部受信プログラム(Robot4)
    • 6-5-6 モータ制御を加えた最終形態プログラム(Robot5)
  • 6-6 動作確認方法とトラブル対策
  • 6-7 グレードアップ
    • 6-7-1 モータの可変速制御
    • 6-7-2 PWMモジュールの使い方
    • 6-7-3 PWM制御プログラム(Robot6)の製作
  • コラム モータとギヤの選択の実際
  • コラム オシロスコープの使い方

第7章 Bluetooth接続のデータロガーの製作

  • 7-1 データロガーの概要
    • 7-1-1 データロガーの全体構成 - 毎秒記録で35時間連続収集可能
    • 7-1-2 機能仕様
  • 7-2 PIC16F1783の使い方
    • 7-2-1 PIC16F1783のピン配置とピン機能,電気的仕様
    • 7-2-2 PIC16F1783の内部構成と使用周辺モジュール
  • 7-3 アナログ信号の入力方法
    • 7-3-1 アナログ信号の入力方法
    • 7-3-2 12 ビットA/Dコンバータの使い方
  • 7-4 BluetoothモジュールとEUSARTの使い方
    • 7-4-1 BluetoothモジュールRN-42XVPの概要
    • 7-4-2 RN-42モジュールの制御コマンド
    • 7-4-3 EUSARTモジュールの使い方
  • 7-5 フラッシュメモリとSPIモジュールの使い方
    • 7-5-1 フラッシュメモリの使い方
    • 7-5-2 MSSPモジュール(SPIモード)の使い方
  • 7-6 回路設計と組み立て
    • 7-6-1 回路設計
  • 7-7 ファームウェアの製作
    • 7-7-1 コンフィギュレーションとクロックの確認テスト(Logger1)
    • 7-7-2 USARTとBluetooth の動作確認テスト(Logger2)
    • 7-7-3 A/Dコンバータのテストプログラム(Logger3)
    • 7-7-4 フラッシュメモリのテストプログラム(Logger4)
    • 7-7-5 データロガープログラムの製作
  • 7-8 データロガーの動作確認
  • 7-9 グレードアップ
    • 7-9-1 オペアンプの使い方
  • コラム プリント基板の作り方
  • 索引