水耕栽培ポンプの制御回路
前回示したテスト回路の回路図を次に示します。電子工作初心者の方でも、これからの説明に従い回路を確認することで、ここに示した回路図の内容がすべて理解でき、タイマを利用したその他のバリエーションの電子工作にも困らないようになることを目指しています。

ステップを積み重ねて、順番に説明し、必要に応じて測定方法や、関連技術に関連することに少し脱線することもあるかもしれません。

 

全体の構成
全体の回路図でLMC555という汎用のタイマが二つあり、それぞれ次に示す役割を担っています。

運転間隔を決めるタイマ
上段にあるタイマ１がポンプの運転の休止期間を決めるタイマです。数分から50分くらいのタイマとなるようにします。

運転時間を決めるタイマ
タイマ２は、ポンプの運転時間を決めるタイマで、数十秒から5、6分の計時ができるようにします。
タイマの出力でAC100電源のオン/オフ
AC-DCアダプタから供給される約5VのDC電源で駆動される制御回路の出力で、AC電源のオン/オフを行うためにソリッド・ステート・リレーを使用しています。この部分は秋月電子通商のキットを利用しています。

汎用タイマ　555
最初に、今回の回路の中心になり、電子工作の定番の一つである汎用タイマIC（555の名のついたIC）について説明します。
このIC 、NE555は1971年シグネティック社から発売され、その他に、セカンド・ソースとして多くのメーカから発売されました。発売から30年以上経過していますが、現在でもタイマICの定番となっています。この汎用タイマを二つ使って、水耕栽培のポンプの運転制御を行います。
今回から何回かで、このICを使いこなすための説明を行う予定です。これを使いこなすことができれば電子工作の第一ステージがクリアできます。

コンデンサと抵抗で時間を計る
時間の計測は、推古天皇の時に日本で最初の時報を告げるのに利用された「漏刻」と呼ばれる水時計と同じように、容器に電気を流し込んだ量と時間に相関があります。この関係を利用して時間を計測します。
容器がコンデンサで、水が電気で、水を流し込む導管が抵抗で、水を流すための水位差が電圧に対応します。次の乾電池、抵抗、コンデンサの回路でコンデンサの充放電の様子をまず調べてみます。

次回から、この回路をブレッドボード上に再現し具体的な測定の様子を示します。
測定器は、ディジタル・マルチメータだけで最初は始めます。