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「Ｌチカ」の次に楽しむ電子工作の題材を求めて
はじめに
話が長くなりそうなので、本作品を作る様になった詳しい経緯は別途。
一言で言うと、「技術者を目指す若者が興味を持つことができるブラックボックスではない電子工作」を紹介したいという思いからです。
装置全景
写真右がSXGA(1280×1024)のPC用液晶ディスプレイに、カラー画像を出す装置の全景です。CPUやFPGAを用いずに74LSシリーズの標準ロジックで作成しています。写真左は実際にこの装置を用いて表示した実際の画像です。
動作原理等も順次upする予定ですが、とりあえず現状は回路図と部品表の紹介のみです。
部品表はおおよその金額も併記しました。各部品は購入店により倍以上の価格差があります。ネットを駆使して安価な店を探せば、概ね7000円もあればお釣りがくると思います。
ドット画作成支援ツール
表示する画像の作成は、Windowsパソコン上で動く「ドット絵エディタ」で行います。
この「エディタ」はVisual stadio2010の無料版（Express版）を用いて、本装置を支援するツールとしてC++/CLI言語で作成しました。
ブレッドボード上のSRAM（画像メモリとして使用）に作成した「絵」をUSB経由で転送する機能を有しています。
データ転送後はパソコンの電源を落としても、ブレッドボード単体で画像を表示し続けることが可能です。
この支援ツールのソースコードもいずれ公開する予定です。
ソースの殆どはVisual stadioの自動生成機能で作成しておりますので、実質的なコーディングは数百ステップ程度です。
左の写真が「ドット絵エディタ」。
全回路図
全部品リスト
| 品名 | 型番 | 購入店 | 個数 | 単価(税込) | 小計(税込) | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| ブレッドボード | EIC-108 | 秋月電子 | 1 | 2000 | 2000 | ワイヤーはブレッドボードに付属していますがが、不足気味 なので一つ追加（自分で単線から作ればより安く済みます） |
| ブレッドボード用ワイヤー | BBJ-140 | 秋月電子 | 1 | 400 | 400 | |
| ブレッドボード用DCジャックキット | AE-DC-POWER-J | 秋月電子 | 1 | 100 | 100 | 実際にはICソケットで代用（詳細別途） |
| VGA用15ピンソケット | C-02329 | 秋月電子 | 1 | 100 | 100 | 実際にはジャンク品を使用。この品は取付方法別途検討要 |
| 細ピンヘッダ 1×10 | PHA-1x10SG | 秋月電子 | 10 | 10 | 100 | SRAM周りはこれを使いブレボ上でハンダ付け配線をする |
| ５Vスイッチングレギュレーター | AD-D50P100 | 秋月電子 | 1 | 580 | 580 | １A品。本機の消費電流は実測で310mA |
| 耐熱ワイヤー ２ｍ×7色 | 3265 AWG24 | 秋月電子 | 1 | 480 | 480 | 実際には手持ち品を使用。より安価ビニール線でも可 |
| FT245RL DIP化モジュール | AE-FT245R | 秋月電子 | 1 | 980 | 980 | ビットバングモードで使用 |
| SRAM 62256相当品(55ns) | SRM2B256SLMX55 | 秋月電子 | 備考欄参照 | 60 | 実際は5個300円で販売されており、バラ売りは無い | |
| SRAM用28ピンSOP-DIP変換基板 | AE-SOP28-DIP | 秋月電子 | 1 | 80 | 80 | 何枚か購入しておくと、ブレッドボード工作に便利です。 |
| 27.000MHz クリスタルオシレータ | 備考欄参照 | 秋月電子 | 1 | 300 | 300 | SG8002DC-27MHz-PHB （５V） |
| TTL 74LS395以外は 2014夏現在も入手容易。 74LS395×2が入手困難な場合は、 74LS164+74LS541で代替可 (代替方法の詳細は別途） |
74LS393 | 鈴商 | 4 | 80 | 320 | 通販では5個400円 |
| 74LS395 | サトー | 2 | 120 | 240 | 通販では1個110円+消費税 | |
| 74LS541 | 鈴商 | 4 | 100 | 400 | 通販では2個200円 | |
| 74LS173 | 鈴商 | 1 | 60 | 60 | 通販では5個300円 | |
| 74LS139 | 鈴商 | 1 | 40 | 40 | 通販では5個200円 | |
| 74LS161 | 鈴商 | 3 | 50 | 150 | 通販では4個200円 | |
| 74LS04 | 鈴商 | 1 | 30 | 30 | 通販では10個300円 | |
| ダイオード | 1N4148相当品 | 手持ち品 を使用 |
2 | 全部で 百円程度 |
100 | 秋月では50本100円 |
| 抵抗 1/4W～1/8W（任意） | 470Ω | 3 | RGBの出力用 | |||
| 1KΩ | 1 | SRAMのWR信号のプルアップ用 | ||||
| コンデンサー | 0.01～0.1uF | 1 | クリスタルオシレーターのパスコン | |||
| LED | 任意 | 3 | 電源投入等の確認用、保護抵抗が別途必要 | |||
| 総計 | 6520 | 消費税込み | ||||