JP2011028192A - 電圧可視化静電配線式ブレッドボード - Google Patents

電圧可視化静電配線式ブレッドボード Download PDF

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Abstract

【課題】従来のブレッドボードは、配線にワイアーを使用することによって、配線の手間が発生した。また、従来の教育機器は電圧の変化を俯瞰的にとらえることが不可能だった。
【解決手段】電気的に一つ一つが独立なソケットｃを上下左右それぞれ二つずつのＭＯＳＦＥＴｅで接続しマトリクスを作り出す。それを電気的にコントロールすることによりソケットｃ間に任意の配線を作り出す。ソケットｃについて、電圧を測定し、その変化をＬＥＤｆの色と光で表現することにより、電圧を可視化し、それにより配線も可視化される。
【選択図】図５

Description

本発明は、電気、電子機器の開発に関するツール、教育機器に関する。
電子回路を作る際に使う、ＩＣ、抵抗、コンデンサなどを差し込むはんだ付け不要の基板をブレッドボードという。これは、内部が図１のように結線されており、それぞれの間に部品を差し込むことにより、電気的に導通させるものである。それにより、回路の試作が可能になる。
特開２０００−１２４５６３
特開２００５−０１１９００
ブレッドボードでは、回路同士の導通は、ワイアーを図１の互いのクリップ同士を接続することによって行われる。そして、回路中にどんな電圧がかかっているかは可視化することは出来ない。
本発明は、指やペンでなぞることによって、任意の配線（電気的導通状態）をブレッドボード内に作り出すことを可能にする。直感的な配線に関わる問題を解決する。
本発明は、ブレッドボード上にある各々の穴にかかる電圧をＬＥＤの色で可視化する。それにより、素子同士が、光の点で結ばれ、回路内の配線にかかる電圧を一目で理解することを可能にする。
本発明は、ブレッドボード上にある各々の穴を時間的に緩やかに接続することにより、回路中の素子にかかる電圧の時間的変化を理解することを可能にする。
上記項目を達成するために、本発明では、ブレッドボードの各々の穴の直下に、独立したソケット（図２）を用意する。
上記項目を達成するために、本発明では、ブレッドボードの各々の穴の斜め位置に（図３）、金属を埋め込み、その金属の静電容量の変化を検出する回路を用いて、指やペンの位置を特定する。
上記項目を達成するために、本発明では、ブレッドボードの各々の穴のソケットを、上下左右のソケット間にＭＯＳＦＥＴをふたつずつ配置することによって、導通状態を電気的にコントロールすることを可能にする。（図４）
上記項目を達成するために、本発明では、ブレッドボードの各々の穴のソケットから電圧を取得し、それをＡＤ変換し、その値にもとづいて、ソケットの下にあるフルカラーＬＥＤの色を変化させ、電圧を可視化する。（図５）
これにより任意の配線がブレッドボードに手、もしくはペンで引くことが出来、直感的で、素早く手間がかからず、理解しやすい作業が可能になる。
ブレッドボードの中の配線にかかる電圧がＬＥＤの色と光によって可視化されることにより、回路中の動態を俯瞰で眺めるだけで理解できるようになる。
通常のブレッドボードの外観、および断面図 ブレッドボードの穴とソケットの図 静電容量検出のための金属片の配置の図 任意の配線を作り出すためのＭＯＳＦＥＴのリレー回路の図 電圧の測定と、フルカラーＬＥＤの制御に関する図 上記の層状構造に関する全体図
上に挙げた図２〜６に従って本発明の実施の形態を説明する。
図２のように、各々の穴の直下には、部品の足をさすためのソケットが、一つ一つが電気的に独立した状態で、マトリクス状に並んでいる。これにより、各々の穴のソケットは、電気的に独立である。
図３のように、金属片を配置し、その電圧の伝わり方を測定することにより、静電容量の変化を測定し、静電容量の変化を検出した金属片をまとめて群としてとらえることにより、群の上に指があることを特定し、検出する。
図４のように、ブレッドボードの穴の直下に配置されたソケット同士を上下左右の位置においてそれぞれ二つずつのＭＯＳＦＥＴによって接続する。ゲート電圧を変化させることにより、任意のタイミングで、ソケット同士を電気的に接続させることを可能にする。
図５のように、ブレッドボードの穴の直下に配置されたソケットについて、電圧を測定し、ＡＤ変換を行う。その値に基づいて、フルカラーＬＥＤの色と光量を変化させ、電圧を可視化するを可能にする。
図６のように、図２〜５で挙げた各々の機能をもつような層状構造が、立体的に配置され、ひとつのブレッドボードを成す。

Claims (4)

  1. ブレッドボード型の機器において、電圧を色光によって可視化し、ブレッドボード上に色で表現するブレッドボード
  2. 電気的に独立した一つ一つのソケットをＭＯＳＦＥＴによってつなぐことにより、任意のソケットの導通状態を作り出す機構
  3. ブレッドボード型の機器において、指やペンなどでなぞることにより、変化する静電容量を検出すること。
  4. ブレッドボード型の機器において、指やペンなどでなぞることにより、変化する静電容量を検出し、各々のソケット同士を電気的に導通させること。
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