【2008.07.29】
ハードウェアをつくろう１

講座の目的

音を鳴らす、音楽を奏でるにはどうすればいいでしょうか？ピアノを弾く、太鼓を叩くなどなどいろんな手段があります。その中で、機械から聞こえてくる電子音に注目します。音ってそもそもどんな仕組み？さらに電子部品を組み合わせて音楽を奏でるにはどうしらいいだろう？このような疑問に対して今回の教室では作りながら仕組みを理解していきます。まず、スピーカーなど電子部品を動かすにはどんな回路を作れば良いのか？という機械の部分、すなわちハードウェアの部分。次に、スピーカーに好きな音を鳴らすにはどんなプログラムが必要か？というソフトウェア部分。今回はそんなデジタルオルゴールのハードウェア（電気回路）とソフトウェア（プログラミング）の両側から作り、試し仕組みを考えていきます。1,2日目は電気回路の作り方からデジタルオルゴールの回路部分を作るハードウェアを、3,4日目はマイコンプログラミングを行い音の仕組みを考えオリジナルのメロディを作るソフトウェアについて学びます。

今日の目的

第1回目講義では電気回路の作り方を学びます。まずは、回路作りの基礎の基礎、部品のつけ方であるはんだ付けをマスターします。そして、練習問題としてLEDを光らせるにはどんな回路を組めばいいかを考えます。

授業構成と授業の様子

まずは電気回路作成技術の基礎であるはんだ付けをマスターします。はんだを基板にくっつけ、慣れてきたら素早くはんだ付けをする競争を行い、ゲーム感覚ではんだ付けを学びました。基板にはみ出さずにはんだつけれるようになった段階で一つ簡単な電子回路を作ってみます。LEDを光らせるにはどうしたらいいか？という問題を実際に部品と電池を繋げて考えます。電池と直接LEDをつなぐとLEDが焼き切れてしまいました。そこで抵抗を繋げることでLEDは焼ききれずに光り続けることができます。ところで、なぜ抵抗が必要だったのか？という疑問が浮かびます。今回はテスターを持ちて作った回路の各部品の電圧を測り電気を可視化することで回路内で何が起きていたのかを確かめました。抵抗がない場合はLEDにかかる電圧が大きくLEDが焼き切れてしまった。これに対し抵抗を繋ぐことで抵抗でLEDにかかる電圧を抑えていることがわかりました。
このように一つ一つ作り確かめ考えて回路の作り方を学びました。

次回の講義

次回はいよいよデジタルオルゴールのハードウェア部分を製作します。回路としてどんな仕組みになっているかを考えながらハードウェアを作り、ハードウェアの完成を目指します。