スイッチの回路

質問

今、選択したＬＥＤが点灯するという回路を考えています。
仕様は、スイッチが５つあり、１を押すと１のＬＥＤが点灯し、３を押すと１のＬＥＤが消え、３のＬＥＤが点灯する・・・といった物です。
色んな場所で使われていそうな回路なので専用ＩＣがあるように思うのですが、知っている方がいらっしゃいましたら教えて下さい。

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

シーケンサやロジックICを使った方法が資料 [1] ～ [5] に出ています（５人用ではありません）。作るのが面倒ならキット [6] もあります。
[4], [5] は５人用ではありませんが、回路図を見れば５人用に拡張するのは容易です。[6] のキットは、1台で4人まで対応でき、5台（20人分）まで増設できます。

[1]　シーケンス回路１（３人用）　http://www.teu.ac.jp/kougi/ohyama/lecture/cii07/text/lec08aans.pps
[2]　シーケンス回路２（３人用：図20）　http://user.numazu-ct.ac.jp/~fujio/personal/jp/kougi/experiment/plctext.pdf
[3]　シーケンス回路３（３人用：７ページ）　http://www-tech.edu.kagoshima-u.ac.jp/~toya/gijutu/jugyo_siryo3/hard100pa_kaito.pdf

[4]　ロジックIC回路　３人用：（8～10ページ）　http://www-tech.edu.kagoshima-u.ac.jp/~toya/gijutu/jugyo_siryo3/hard100pa_kaito.pdf
[5]　ロジックIC回路　４人用
　　　回路図　http://cba.sakura.ne.jp/imagetrg/trg036a1.gif
　　　部品表　http://cba.sakura.ne.jp/imagetrg/trg036b1.gif

[6]　[HA-804B (G)] 早押し判定キット　http://www.hobbydoor.com/shopbrand/039/012/X/

お礼

ＰＣ不調でずっと見えてませんでした。すみません。
ロジックなどで組むと部品点数がカナリ多くなりそうなのでＰＩＣを使うことにします。
ありがとう御座いました

回答No.4

inara1

＞「早押し」回路は、質問者さんの求めるものとは違いますね

その通りです。ご指摘ありがとうございます。
ところで、こういう回路の場合、複数のスイッチが同時にONという状況は除外するとして、スイッチＡを押している間にスイッチＢが押され、その後でスイッチＡがOFFになったとき、どういう動作にするのか（Ａを消灯した後にＢを点灯させるのか、無視するのか）というのも設計に必要な情報ですね。

回答No.3

mtaka2

ANo.1さんの紹介されている「早押し」回路は、質問者さんの求めるものとは違いますね。
早押しスイッチの仕様: 一度どれかのスイッチを押してLEDが点灯すると、他のスイッチを押しても点灯するLEDは変わらない
質問者の求める仕様: 点灯中に別のスイッチを押すと、そちらに点灯するLEDが切り替わる

私が昔、そういうものを作ったときはディスクリートで作りました。
ANo.1さんの紹介している[5]とほぼ同じような回路構成ですが、
・下部の「スタートと受付制御」はまるまる不要
・リセット回路は要らないので、スイッチはGND接続プルアップで直接フリップフロップへ
　(フリップフロップの~Sは、通常Hiで、スイッチを入れたときにLoにする)
　(チャタリングが起きても回路動作には問題ないのでRCも省略)

・Q1以外の~Q(~Q2と~Q3と~Q4と~Q5)のワイヤードANDを~R1に
・Q2以外の~Q(~Q1と~Q3と~Q4と~Q5)のワイヤードANDを~R2に
・Q3以外の~Q(~Q1と~Q2と~Q4と~Q5)のワイヤードANDを~R3に
・Q4以外の~Q(~Q1と~Q2と~Q3と~Q5)のワイヤードANDを~R4に
・Q5以外の~Q(~Q1と~Q2と~Q3と~Q4)のワイヤードANDを~R5に
(ワイヤードANDは、ANo.1[5]の回路図中に1S1588と820kプルアップ部分。ダイオード4本のカソードを2と3と4と5のフリップフロップ~Q側出力に繋ぎ、アノードをプルアップしたものを、1番のリセット側のNANDに繋ぐ。2～5も同様なので、合計20本のダイオードとプルアップ抵抗5本が必要)

という回路構成で、あるフリップフロップがONになったら、他のフリップフロップをリセットにするようにしました。

これだと結構な部品点数になります(NANDゲートIC×2個とワイヤードANDでダイオード20本)し、
今作るとすると、PICとかAVRといったワンチップマイコンを使う方が部品点数が少ないし回路も簡単でいいんじゃないでしょうか。
プログラムは必要ですが、見かけ上はほぼ「専用IC」になると思います。

回答No.2

inara1

ANo.1の補足ですが、資料 [4], [5] の回路は、動作電圧の低い（～2V）の赤色LEDを点灯させるものです。
最近の白色や青色、緑色LEDは動作電圧が 3.6V程度なので、そのままでは暗かったり、点灯しなかったりします。そのようなLEDを点灯させるときは、LEDの駆動回路を以下のように変更してください。

【資料 [4] の回路】
　　　　　　　　　　　　　　LED用電源
　　　　　　　　　　　　　　　E [V]　（４V以上）
　　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　　　　R （電流制限抵抗）
　　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　　　　▼ LED
　7476　　　　　　　　　　　│
　━━┓　　　　　　　　　　C
　　Q　┠─ 4.7kΩ ─ B　　← ＮＰＮトランジスタ
　　Q_ ┠┐　　　　　　　　E　　（2SC1815など）
　　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　　　　┷ GND (0V)

　R [kΩ] = ( E - 3.6V )/LEDに流す電流 [mA]
　E = 5V、LEDに流す電流 = 20mA なら、R = 0.07kΩ = 70Ω

【資料 [5] の回路】
　　　　　　　　　　　　LED用電源
　　　　　　　　　　　　　E [V]　（４V以上）
　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　　　 R （電流制限抵抗）
　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　　　▼ LED
　　　　　　　　　　　　　　│
　74HC00の出力　　　　E
　　　┠─ 4.7kΩ ─ B　　← ＰＮＰトランジスタ
　　　　　　　　　　　　　　C　　（2SA1015など）
　　　　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　　　　┷ GND (0V)
　Ｒの計算式は上と同じ