第26回 ブザーの回路を追加する

今回はブザー回路を追加します。

今回の説明

回路を完成させるために以下の順序で説明しています。このエントリの説明は(6)「ベース回路にブザーを追加する」の電子回路設計の部分になります。

  1. LEDを電池と抵抗のみで光らせる回路を組み立てる
    PICマイコンの回路を組み立てる前に、まずはブレッドボードに慣れておくことにします。電池、抵抗、LEDのみを使って、ブレッドポード上に回路を組んでLEDを光らせてみます。ここでは電池、抵抗、発光ダイオードの回路記号と回路図の説明をして、回路図からブレッドボードに組む方法を説明します。まずはブレッドボードに慣れましょう!
  2. PICマイコンのベース回路を組む
    はじめの一歩の回路は、LEDを1秒に1回光らせるだけの回路です。この回路をブレッドボードに組み立てます。
  3. プログラムを作る
    LEDを1秒に1回光らせるプログラムを作成します。
  4. PICマイコンに書き込んで動作させる
    作成したプログラムをPICマイコンに書き込んで動作させてみます。
  5. ベース回路にスイッチを追加する
    LEDの点滅をスイッチで開始させるために、ベース回路にスイッチを追加します。これまではLEDを光らせる、という出力制御をしましたが、今度はPICマイコンで外部から信号を入力する方法を確認します。
  6. ベース回路にブザーを追加する
    スタートスイッチ付きの、1秒に1回光らせる回路を作りましたので、ブザーを追加してタイマーとして完成させます。

 

使用するブザーの種類

一口に「ブザー」と言っても種類がいくつかあります。制御方法という観点では、電池をつなぐだけですぐに鳴るものと、音の信号を供給して鳴るものがあります。

例えば電池をつなぐだけで鳴るブザーは以下のようなものです。

電池をつなぐだけで鳴るブザー(電子ブザー)

また、信号を供給する必要があるブザーは以下のようなものです。

音の信号を与えると鳴るブザー(圧電スピーカー)

電池をつなぐだけでなるブザーは、「電子ブザー」や「発振回路内蔵ブザー」、「自励式ブザー」などと呼ばれています。

音の信号を供給する必要があるブザーは、「圧電スピーカ−」や「圧電ブザー」、「圧電サウンダー」「他励式ブザー」などと呼ばれています。

外見はよく似ているものもありますよね。電池をつなげば鳴る「電子ブザー」の構成は、「圧電スピーカー」+「信号を生成する回路」になっています。値段をみていただくと、似たような形なのに、電子ブザーの方が高いですよね。これは信号生成回路の分だと思います。

今回使用するブザーは「電子ブザー」です。「電子ブザー」の回路記号は以下になります。

Buzz diagram

回路図ではプラス側、マイナス側の表記がされていないこともありますが、ブザーにはプラス側、マイナス側がありますので、実際に回路を作るときには接続向きに注意してください。

ブザーにはどこかにプラス記号が書いてあります。ちょっとピンぼけで見づらいですがこんな感じです。

Elec buzz

また、リード線もプラス側の方が長くなっています。

Pic basic 26 buzzer plus lead

メカニカルブザーなどのように長いリード線がでているものは色で見分けます。赤がプラス、黒か青がマイナスになります。

Mech buzz

 

電池とスイッチだけで鳴らせてみる

PICマイコンの回路を作る前に、一度、電池とスイッチでブザーを鳴らしてみましょう。

このブザーは電池に直接つなげば鳴りますので、回路は以下のようにします。

Buzz switch diagram

ちょうど電池ボックスにスイッチが付いていますので、電池ボックスのリード線とブザーを直接つなぐように組み立ててみます。言葉では分かりづらいと思いますので、以下にブレッドボードの組立て図を説明します。

Pic basic 26 buzzer on breadboard

この図では、ブレッドボードの上側の空いているスペースを利用して、ブザーのプラスのリード線をブレッドボードの20番の列に、マイナスのリード線を23番の列にセットしました。そこで、電池ボックスのプラスのリード線を20番、マイナスのリード線を23番の穴に差し込みます。

接続したら、電池ボックスのスイッチをONにします。電子ブザーは音程の調整ができませんので、ちょっと耳につく音が出たかもしれません。タイマーのブザーとしてはちょっと耳障りですので、基礎編の最後の方でチャレンジ課題として普通のフラーム音っぽい音に変更してみます。

 

回路図を作る

ブザーを鳴らすには、単に電池につなげばOK、ということがわかりました。

PICマイコンで制御するのも同様に簡単です。LEDを制御するとき、ピン(RA5)を LATA5=0; として0Vにしたり、LATA5=1; として5Vにしたりして点滅制御をしました。ブザーも同様に、ピンにブザーを接続して、ピンの出力を制御すれば鳴らすことができます。

今まで作った回路では、3番ピンが空いています。この3番ピンは入出力制御ができる「RA4」ピンになります。

Pic basic 26 ra4

ブザーはこのピンに接続することにします。電池でブザーを鳴らしたときは、電池のプラスとマイナスに(スイッチを介して)直接接続しましたよね。PICマイコンの場合も同様にピンに直接接続すればOKです。具体的には以下のようになります。

Pic basic 26 buzzer and ra4

ブザーを追加した回路をまとめると以下のようになります。かなりいろいろと部品というか線が増えてきましたね。

ブザー追加回路

 

ブレッドボードに回路を組み立てる

それでは今まで作ってきた回路にブザーを追加しましょう。

先ほどブザーと電池を接続した時は、ブレッドボードの空いているスペースを使いました。このスペースは応用編で部品を追加するスペースにします。ちょっと窮屈ですが、LEDとスイッチの間に無理やり詰め込むことにします。

Pic basic 26 buzzer added breadboard

ご参考にブザーを接続した画像をアップします。

Pic basic 26 buzzer completed breadboard

それでは次回、一定時間経過したらブザーを鳴らすプログラムを作ります。

 

更新履歴

日付 内容
2016.12.4 新規投稿
2018.11.24 回路図のPICkitコネクタを5ピン版に変更