こんばんは，今回はクリスマス特集．
というわけで，LEDがチカチカするものを作ろうと思います．単にチカチカするだけではやっぱりつまらないので，こんな機能をつけました．
1.周波数(チカチカする速さ)が可変
2.LEDのひかり方を自由に変えられる
そんなわけで，下のようなブロック図を考えました．
ブロック図
RC発振器は，NOT回路，抵抗，コンデンサのみで作れる発振器です．さらに抵抗(コンデンサ)の値を変えることで，周波数を変えることが出来ます．
シフトレジスタは，クロックが入るたびに，内部のレジスタの値が1ずつずれていきます．これを循環させればLEDの点灯パターンはグルグルと回ります．イルミネーションには最適です．
クリアスイッチは，シフトレジスタの値を全てOFFにします．
ビットスイッチは，押し続けている(ONの状態をキープ)とRC発振器のクロックが立ち上がるたびに，シフトレジスタのあるビットがONになります．あるビットのみONにすることが出来れば，クリアスイッチと組み合わせることにより，LEDの点灯パターンを自由に変えることが出来ます．
で，必要なICですが，シフトレジスタは74164(D-FF)で容易に実現できます．また，RC発振器とスイッチ部は，NOTとNANDのみで構成出来るので，7400と7404が1つずつあれば十分です．
結果，下のような回路図になりました．
回路図
試験的制作なので，細かい部分に気を配っていませんがご容赦を．
RC発振器に関してですが，周期はT=3RCくらいだそうです(参考 CPUの創りかた 渡波 郁著)．半固定抵抗は抵抗値を0[kΩ]~300[kΩ]に調整することができるので，周期の調整範囲は1.8[s]~0[s]となります．
クリアスイッチは，74164のCLRが負論理ですので，スイッチがONの時0[V]が入力されるようになっています．
D-FFは，出力をそのままLEDに入力しています．
ビットスイッチ周辺では，QH(レジスタの最後の値)がON，または，ビットスイッチがONの時にQAがHになる(A=B=H)ようにしています．
また，LED16つは赤緑青黄を各4つにしました．
では設計はここらへんで終わりにして，制作に入ります．
基盤は，(安く仕上げたいという思いから)下のサンハヤトユニバーサル基盤ICB-86にしました．
あとは先の回路図をちまちまと半田付けしていくだけです．
ちまちま配線中．配線はあまり得意では無いので，抵抗の切れ端などを上手く利用して，配線する量を最小限にとどめています．写真からも分かりますが，IC3つの間隔がかなり狭いので，電源周りの配線がきつかったです．
電源部へのぶっとい導線．
2[μF]のコンデンサがありませんでしたので，1[μF]のコンデンサを並列につなぎ，容量を2倍にしています．
というわけで…
完成．LEDの配線がやっつけ気味です…．
早速光らせました(といっても配線中にテストで光らせましたが…)．
これでいいクリスマスが送れそうです．
まとめ
最終的に使用した部品は以下のとおりです．
基盤 *1
抵抗 1[kΩ] *2
半固定抵抗 300[kΩ] *1
積層セラミックコンデンサ 1[μF] *4
電解コンデンサ 100[μF] *1
74HC00 *1
74HC04 *1
74HC164 *1
LED赤 *4
LED緑 *4
LED青 *4
LED黄 *4
タクトスイッチ *2
線材
全体を通して，問題なくスムーズに制作を終えることができました．事前にブレッドボードでテスト回路を組んでいたので，それがよかったのかも知れません．今回の制作から分かったことは…
・ブレッドボードで実験しておくことが大事
・抵抗，コンデンサ，ICなどは多種多量に用意しておくのが良い
・はんだ付けの前に，実際に基盤に部品をはめてみて配置を検討しておくのが良い
・D-FFの使い勝手が良い
です．
ではでは，以上クリスマス特集でした．
～おまけ～
超高輝度青色LED7個点灯
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