LEDを使ったカウント回路

質問

もしカテゴリ違いであれば申し訳ありません。
ご指摘ください。

単純な動作のLED回路なのですが教えていただきたく思っています。

させたい動作は
マイクロスイッチ（ノンロックタイプ）を押すと、８個並んだLEDがひとつずつ点灯していき、８回スイッチを押した時点で８個のLED全てが点灯している。
です。

必要な部品、プログラム、回路図など何でもいいのでよろしくお願いいたします。

回答No.1

catsleepers · ベストアンサー

電源を2～6Vの範囲(乾電池2～4個)で動作させ、LEDに流す 電流が20mA以下であれば、74HC164等のシフトレジスタを利用すると比較的簡単に実現できます。

以下に、IC 74HC164で実現する方法を簡単に書きます。

ICの14ピン(VDD)に電源(+)を接続(使用しないときにOFFできるように電源スイッチを電源(+)との間につけておくとよいですね)します。
ICの7ピン(GND)に電源(-)を接続します。
一般的に、ICの電源間(14ピン:VDD-7ピン:GND)には、0.1uF程度の積層セラミックコンデンサを接続しておきます。電源が不安定にならないように、適当な(10uF程度)電解コンデンサを並列に接続しておくとよいでしょう。
ICの8ピン(クロック入力)と7ピン(GND)間には、プルダウン抵抗10KΩ程度を接続します。ICの8ピン(クロック入力)と14ピン(VDD)間には、マイクロスイッチ(押してONとなるもの)を接続します。
ICの1ピンと2ピン(シリアル入力)と14ピン(VDD)間には、プルアップ抵抗10KΩ程度を接続します。
ICの9ピン(リセット入力)と14ピン(VDD)間には、プルアップ抵抗10KΩ程度を接続します。ICの9ピン(リセット入力)と7ピン(GND)間には、リセットスイッチ(押してONとなるもの)を接続しておくと、点灯したLEDを消灯させることができるようになります。
ICの3・4・5・6・10・11・12ピン(シフトレジスタ出力)と7ピン(GND)間にはそれぞれ点灯させるLEDと電流制限抵抗(LEDの種類と電源電圧で異なるので値は計算して求めてください)を直列にしたものを接続します。このとき、LEDはカソードが7ピン(GND)側になるようにします。

この構成のままだと、8ピン(クロック入力)に接続したマイクロスイッチはしばしばチャタリングを起こして1回の押下で複数回の変化を引き起こすことがありますので、対策を施す必要があります。

東芝製 74HC164のデータシートはここから、
http://www.semicon.toshiba.co.jp/openb2b/websearch/productDetails.jsp;jsessionid=082FA80725F48A28ADB0F248BEC183F4?partKey=TC74HC164AP

まとめ

材料
IC 74HC164 1こ
プルアップ/プルダウン抵抗(カーボン抵抗)
10KΩ程度のもの 4こ
積層セラミックコンデンサ
0.1uF程度のもの 1こ
アルミ電解コンデンサ
10V耐圧以上の 10uF程度のもの 1こ
電源スイッチ(スライドスイッチ) 1こ
リセットスイッチ 1こ
マイクロスイッチ 1こ
LED 8こ
制限抵抗(カーボン抵抗) 8こ

頭の中で想像で書いているので、実際に回路を作成して動作確認していないので正しく動作するかわかりませんので、ブレッドボード等を用意して実験されるとよいと思います。

ピン数の少ないワンチップマイコンや、PLDでも同様のことが簡単に実現できると思います。

お礼

御礼が遅くなり申し訳ありません。
ご回答を参考に、自分でも回路を組んでみました。
とりあえず作ってみようと思います。

回答No.3

noname#26171

参考ＵＲＬ内の図３．１をご覧下さい。
＃１さんが紹介されたＩＣに合わせるならば、７４ＨＣ００を使用します。
マイクロスイッチのＮＣ（ノーマリークローズ）を上側、ＮＯ（ノーマリーオープン）を下側に接続、コモンをグランドに落とします。
ＨＣタイプのＩＣを使うなら、プルアップ抵抗は１０ｋ～４７ｋぐらいでしょう。

参考URL：

http://www.elec.chubu.ac.jp/exp/4d-3/4d-3interface.html

回答No.2

noname#26171

基本的には＃１さんの回答で正しいのですが、クロック入力にマイクロスイッチの接点出力を直接つないだら、チャタリングがめちゃくちゃきついんじゃないかな？
おそらく、１回押しただけで、フルカウントまで行ってしまうと思いますよ。
チャタリングを防止するのって、結構面倒ですから。
以上、経験より。

チャタリング防止回路、ちょっと検索してみます。
私自身はわかっているけど、ここではお知らせする方法がないので。

お礼

御礼が遅くなり申し訳ありません。
詳しい説明ありがとうございました。