電子工作は失敗から学べ!

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。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る。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た。

『電子工作は失敗から学べ!』 (後閑哲也 著、技術評論社、2016 年 4 月刊) は、抵抗やコンデンサーといった基本的な電子部品が「どんなときに壊れるのか」を実験で確かめるところから始め、実験用電源、ラジオ、LED 照明、アンプ、マイコンで動く赤外線リモコン車とデータロガーを作りながら回路のしくみを学ぶ電子工作の本です。国立国会図書館の書誌では、書名に「最小の労力で身に付ける電子工作のセンス」が添えられています。版元の概要は、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なので、しくみと工作を行き来しつつ、失敗も交えながら進めると説明し、対象として、電子工作のセンスを最小の労力で身に付けたい人と、自分で改造や設計をするための手がかりをつかみたい人を挙げています。

全 7 章の構成、部品の実験から PIC のデータロガーまで

第 1 章「電子工作は失敗から学べ」で本書の考え方と構成を示したあと、第 2 章「電源の製作と電子回路の基礎知識」は抵抗、コンデンサー、コイルとトランス、ダイオードの実験を重ね、その知識で実験用電源を設計し、動作テストと評価テスト、トラブルと対策まで進めます。節には「抵抗は燃える?」や「ダイオードは燃えるか?」といった問いが並び、オームの法則とジュールの法則、耐電圧、半波整流と全波整流が扱われます。第 3 章「ラジオの製作」はゲルマラジオ、ワンチップ AM ラジオ、FM ステレオラジオ、第 4 章「自動点灯 LED 照明の製作」は電池と LED、明るさセンサー、リレーと接合型トランジスタと MOSFET による制御回路、第 5 章「ステレオアンプの製作」はオーディオアンプ IC とスピーカーを扱います。第 6 章「赤外線リモコン車の製作」は PIC16F1503 で市販のリモコンの信号を受けてモーターを動かし、PWM による可変速制御まで加えます。第 7 章「Bluetooth 接続のデータロガーの製作」は PIC16F1783 の A/D コンバーター、Bluetooth モジュール RN-42XVP と EUSART、フラッシュメモリーと SPI を組み合わせ、最後にオペアンプの使い方を扱います。コラムはテスターやブレッドボード、オシロスコープの使い方、ハンダ付けとユニバーサル基板の組み立て、放熱設計、モーターとギヤの選択、プリント基板の作り方を扱います。

第 2 章の部品の実験と各章の動作テストの節

電子部品には、流してよい電流、かけてよい電圧、出してよい熱の上限があります。抵抗は電流の 2 乗に抵抗値を掛けた電力を熱に変えるため、定格の電力を超えると焦げて値が変わります。本書の製作の各章には動作テストや動作確認の節があり、第 2 章、第 3 章、第 4 章、第 6 章にはトラブルへの対策の節も置かれ、第 3 章には「ゲルマラジオの製作 － 失敗してしまった」という節もあります。

第 6 章と第 7 章の PIC マイコンと周辺モジュール

後半の 2 章で使う PIC16F1503 と PIC16F1783 は、OS を持たずに 1 つのプログラムを直接動かすマイコンです。第 6 章の PWM と、第 7 章の A/D コンバーター、EUSART、SPI は、PIC の周辺モジュールです。センサーの値を集めて送る機器は IoT と呼ばれ、第 7 章のデータロガーはセンサー、マイコン、無線通信、記憶を組み合わせます。第 6 章には、プログラムの製作に必要なのはパソコンとプログラマーだけ、という節があります。

本書は、部品の実験と実験用電源から始めて、ラジオ、LED 照明、ステレオアンプ、赤外線リモコン車、Bluetooth 接続のデータロガーまでの製作を、動作確認の節とコラムとともに全 7 章に収めています。