【初心者向け】ブレッドボードとタクトスイッチで論理回路を作る(4)

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2020年05月13日 公開。

4.回路の動作確認

この章では、製作したAND回路OR回路の動作確認の方法について説明します。

4-1.AND回路の動作確認

写真13および写真14に示すAND回路をブレッドボード上に組み、スイッチを操作してLEDの反応を観察する事により、AND回路の動作確認をします。

写真13(再掲)、AND回路をブレッドボード上に組んだ様子
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写真13(再掲)、AND回路をブレッドボード上に組んだ様子
写真14(再掲)、写真13の回路の部品配置の解説
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写真14(再掲)、写真13の回路の部品配置の解説

緑色の線の部分がブレッドボード内で導通している事に注意してください。

まず、SW1とSW2の両方をOFFにしてLED1を観察します。(写真17参照)

写真17、SW1とSW2の両方をOFFにしたAND回路
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写真17、SW1とSW2の両方をOFFにしたAND回路

この写真は、写真13に新しい写真番号を付けただけの物です。

この場合、x0=0x1=0を入力している事になりますが、写真17から分かる様に、LED1は消灯します。つまりy=0が出力されます。

次に、SW1をOFFにし、SW2をONにして、LED1を観察します。(写真18参照)

写真18、SW1をOFFにしSW2をONにしたAND回路
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写真18、SW1をOFFにしSW2をONにしたAND回路

この場合、x0=0x1=1を入力している事になりますが、写真18から分かる様に、LED1は消灯します。つまりy=0が出力されます。

次に、SW1をONにし、SW2をOFFにして、LED1を観察します。(写真19参照)

写真19、SW1をONにし、SW2をOFFにしたAND回路
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写真19、SW1をONにし、SW2をOFFにしたAND回路

この場合、x0=1x1=0を入力している事になりますが、写真19から分かる様に、LED1は消灯します。つまりy=0が出力されます。

最後に、SW1とSW2の両方をONにして、LED1を観察します。(写真20参照)

写真20、SW1とSW2の両方をONにしたAND回路
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写真20、SW1とSW2の両方をONにしたAND回路

この場合、x0=1x1=1を入力している事になりますが、写真20から分かる様に、LED1は点灯します。つまりy=1が出力されます。

写真17~写真20に示した動作確認の結果を、真理値表の形にまとめたのが表7です。

表7、写真17~写真20の動作確認の結果から得られた真理値表
入力 出力 備考
x0 x1 y
0 0 0 写真17より
0 1 0 写真18より
1 0 0 写真19より
1 1 1 写真20より

表7の真理値表は、1ページ表1に示したAND回路の真理値表と一致しますので、作った回路は、原理通りAND回路として動作している事が確認できます。

4-2.OR回路の動作確認

AND回路の動作確認が終わったら、ブレッドボード上から部品を取り去り、写真15および写真16に示すOR回路に組み替えます。そして、スイッチを操作してLEDの反応を観察する事により、OR回路の動作確認をします。

写真15(再掲)、OR回路をブレッドボード上に組んだ様子
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写真15(再掲)、OR回路をブレッドボード上に組んだ様子
写真16(再掲)、写真15の回路の部品配置の解説
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写真16(再掲)、写真15の回路の部品配置の解説

緑色の線の部分がブレッドボード内で導通している事に注意してください。

SW1とSW2の両方をOFFにしたOR回路を写真21に、SW1をOFFにし、SW2をONにしたOR回路を写真22に、SW1をONにし、SW2をOFFにしたOR回路を写真23に、SW1とSW2の両方をONにしたOR回路を写真24に、それぞれ示します。

写真21、SW1とSW2の両方をOFFにしたOR回路
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写真21、SW1とSW2の両方をOFFにしたOR回路

この写真は、写真15に新しい写真番号を付けただけの物です。

写真22、SW1をOFFにしSW2をONにしたOR回路
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写真22、SW1をOFFにしSW2をONにしたOR回路
写真23、SW1をONにしSW2をOFFにしたOR回路
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写真23、SW1をONにしSW2をOFFにしたOR回路
写真24、SW1とSW2の両方をONにしたOR回路
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写真24、SW1とSW2の両方をONにしたOR回路

写真21~写真24に示した動作確認の結果を、真理値表の形にまとめたのが表8です。

表8、写真21~写真24の動作確認の結果から得られた真理値表
入力 出力 備考
x0 x1 y
0 0 0 写真21より
0 1 1 写真22より
1 0 1 写真23より
1 1 1 写真24より

表8の真理値表は、1ページ表2に示したOR回路の真理値表と一致しますので、作った回路は、原理通りOR回路として動作している事が確認できます。

次のページでは、実体配線図の描き方を説明します。

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