たのしくできる センサ回路と制御実験

たのしくできる センサ回路と制御実験
著者 鈴木 美朗志
ジャンル 電子・通信
シリーズ たのしくできる
出版年月日 1999/01/01
ISBN 9784501319700
判型・ページ数 A5・200ページ
定価 本体2,400円+税
在庫 在庫あり

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 実験を通して,センサ回路とマイコン制御を基礎から学ぶ。本文中で解説したセンサは,どれも一般的なものであり,入手が容易である。また,Z-80ワンボードマイコンを除くすべての回路は製作可能であるため,実際に実験してみることにより,より理解を深めることができる。

 電子回路は,その処理する信号によって,アナログ回路とディジタル回路に分類できる。センサ回路は,どちらかというとアナログ回路の場合が多い。それは,光・温度・磁界・圧力など,自然界や,工学分野の物理量の多くがアナログ量であり,各種のセンサはこの物理量を検出し,アナログの電気信号に変換するからである。センサ回路は,この電気信号をオペアンプ回路で増幅し,駆動回路でモータやブザーなどを作動させることができる。
 私がセンサ回路に興味をいだいたのは,応用回路でありながらそれほどむずかしくはなく,光や温度のよって回路が動作するという面白さにあったからである。これは,いまから十数年ほど前のことである。このころより現在まで,私は,神奈川県工業教育研究会機械部会の計測・電気分科会に所属し,センサ回路,マイコン制御,ポケコン制御など,多くのことを学び,経験を積ませていただいた。
 また,私の勤務している工業高校機械科において,「実習」,「課題研究」という科目があるが,この中でセンサ回路やマイコン制御を取り入れてきた。
 そして,2年前より,横須賀市の市民対象の学校開放講義,いわゆるオープンスクールの講師として,センサ回路を紹介し,製作・実験を担当している。
 これらの経験をもとに,本書は,センサ回路とマイコン制御を基礎から学ぼうとしている方々に役立つように,以下の点に留意してまとめた。

1. Z-80ワンボードマイコンを除いて,本書のすべての回路は製作することができる。このため,回路図に素子名やICのピン番号,抵抗値,静電容量の値などを記入する。また,センサにはメーカ名も記入する。
2. センサ回路には増幅回路が必要である。このため,1章で,2章?5章のセンサ回路で実際に使用する各種のオペアンプ回路を取り上げる。オペアンプ回路の仕組み,理論を学ぶだけでなく,実験で理論を確認することができる。
3. 2章?5章で説明する各種のセンサは,どれも一般的なものであり,入手が容易である。
4. 各種のセンサ回路は,まずセンサの動作原理,材料,構造,特徴などを説明し,回路の動作手順を,実測値を交えて詳しく解説する。このため,製作した回路の実験ができ理解が深まる。
5. 6章はZ-80 CPUと周辺回路の制御実験である。この章ではマイコン制御の基礎を学ぶ。このため,まずCPUと周辺回路の関係を説明する。
6. 7章と8章は,センサ回路とA-D,D-A変換ボードを利用した制御実験である。センサ入力の方法,出力装置のON-OFF制御,A-D,D-A変換が学べる。
7. 6章?8章の中心は,アセンブリ言語によるプログラムである。プログラムを理解するため,フローチャートは図中で詳しく説明し,さらにプログラムのニーモニックの意味と対比できるようにする。

 センサ回路は単独で利用することも多いが,メカトロニクス全盛の今日,センサ回路はマイコン制御の入力装置として不可欠である。このため,本書の構成は,センサ回路とマイコン制御を関連づけている。この本は,センサ回路とマイコン制御の入門書ではあるが,具体的に,製作・実験ができるように企画・執筆したつもりであり,読者の方々の技術力向上に貢献できれば幸いである。
 なお,本書で扱った各種の回路を製品化し,教材として準備をしている企業があり,巻末に紹介させていただく。
 最後に,企画・出版に至るまで,終始多大な御尽力をいただいた東京電機大学出版局の植村八潮氏をはじめ,関係各位に心から御礼を申し上げる次第である。
1998年12月                                
著者しるす
1. センサ回路で使用するオペアンプ回路
2. 光センサ回路
3. 温度センサ回路
4. 磁気・赤外線センサ回路
5. 超音波・衝撃・圧力センサ回路
6. Z-80 CPUの周辺回路と制御実験
7. センサ回路を使用した制御実験
8. A-D・D-Aコンバータを使用した制御実験
参考文献
本書で扱った各種の回路(完成品)やボードの入手先

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