JPH07107628B2 - 回路学習器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、論理回路（ロジカルサーキット）等の電子回
路の動作の学習、確認並びに組立のトレーニングを行う
回路学習器に関する。

〔従来技術〕

近年の技術革新の速度は高く、特に電子回路の分野にお
いては日進月歩であるために、それまで蓄積した知識で
は電子回路を理解することが困難になり、新たに勉強し
なくては追いつけなくなってきている。

そこで、技術革新に伴う技術者の能力開発を行うことが
益々重要になってきており、そのための各種の学習器或
いは練習器が従来から提案されている。

例えば、一本の導線から複数のコネクタ状端子を出して
成る端子組を基盤に多数配設したブレッド・ボードと、
電源、スイッチ、発光ダイオード（以下、LEDという）
から成る表示器、パルス発生器等を同一ケース内に組み
込んだ学習器が知られている。

これは、トランジスタ、抵抗、その他のゲート、部品を
ブレッド・ボードの端子組を利用して接続し、組み合わ
せる事により電子回路を組み立て、パルス信号等の入力
信号を、ブレッド・ボードに組み立てられた電子回路に
入力し、電子回路の出力を表示器のLEDの点灯により表
示するものであり、ハンダ付けを行うこと無く、実験回
路の組立及び実験を行うことを可能としたものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記従来の学習器においては、実験回路
を組み立てる際には、配線図を参照しながら自分で作業
しなくてはならないものであり、配線を正しく行わなく
てはならず、簡単な電子回路でも組立作業に手間と時間
を必要とし、特に複雑な電子回路の組立に要する手間と
時間が大きいという問題があった。

このため、電子回路の動作確認を行う学習の際にも組立
作業に要する手間と時間が大きく、電子回路の動作確認
を実施する前の下準備が大変であるという問題があり、
特に学校、或いは研修所等においては、多数の生徒或い
は研修生に教材としての回路を与えるために、大変な手
間と時間を必要とするという問題があった。

これらの問題を解決するために、予め熟練者の手で学習
用に電子回路を組んで提供する手段があるが、電子回路
の種類及び数が少なく、充分なものを提供することが困
難であり、価格が非常に高いものとなるために、単品で
すむ場合にしか採用することができず、学習用には実質
的に対応できないものであった。

本発明の目的は、上記問題点を解決し、基礎から応用ま
で広範囲の電子回路の動作の学習、確認並びに組立のト
レーニングを容易に行うことができ、動作の学習及び確
認の実験を実施する前の下準備としての組立作業を不要
とした回路学習器を提供することである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために本発明の回路学習器は、裏面
に予め所定の回路を示すIDコードの表示記号を組み込ん
で成る学習カードを載置し、学習カードの表示記号を読
み取る載置プレートと、載置プレートで読み取った表示
記号に対応する上記所定の回路を生成する論理回路部と
を有するものである。

〔作用〕

上記のように構成された本発明の回路学習器において
は、学習する対象となる論理回路、アナログ回路等の電
子回路を表示した学習カードを選択して載置プレート上
にIDコードから成る表示記号を組み込んだ裏面を下にし
て載置することにより、回路部が、上記選択された学習
の対象となる回路を生成し、入力信号に応じた出力動作
を表示部で表示するものであるから、配線ミスの恐れが
無く、回路の組立に要する時間を不要とすることができ
るものである。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

回路学習器１は、電源と変更可能な回路部を内部に設け
たケース２に、学習カードを載置して、該学習カード裏
面の表示記号を読み取る載置プレート30と、載置プレー
ト30の周囲に配設されたコネクタ状端子を一本の導線か
ら複数出して成る複数の入力端子組31,32及び出力端子
組33と、入力端子組31,32に対応して配置された入力設
定スイッチ34,35と、入力端子組31,32及び出力端子組33
に対応して配置されたLED（即ち、表示部）36,37,38
と、別個に設けられたブレッド・ボード４と、新しい動
作わ行う回路を追加するためのロム（ROM）ブロックを
交換可能に配置接続するためのロムボックス５と、パル
ス信号発生回路及び周波数切換回路等の入力信号を発生
する信号源６と、２進表示と16進表示との切換スイッチ
７と、入出力信号の波形を表示するロジック・アナライ
ザ８と、ロジック・アナライザ８への入力端子81と、出
力を音で表示するスピーカ９と、他の機器との接続ケー
ブルを接続する通信用コネクタ10とが設けられている。

なお、信号源６は入力信号として複数周波数の内から選
択した周波数の信号、パルス信号或いはチャタリングを
生じるスイッチによるノイズ信号等を発生して入力させ
るものである。

学習カードは、裏面に所定の回路を示すIDコード等の表
示記号が設けられており、表面に裏面に記載された表示
記号で示された回路の回路図が記されている。

ここで、回路としては、ROM回路のような複雑なものか
ら回路構成に必要なゲートをばらばらにした状態のもの
までを含めるものとする。

また、載置プレート30は学習カードの裏面のIDコードの
表面記号を読み取るために読み取り装置を載置プレート
30自体に組み込んでも良いが、例えば、IDコードを採用
した場合に、載置プレート30を透光体で形成し、載置プ
レート30の後方に読み取り装置を配設しても良いもので
ある。

学習カードを上記載置プレート30上に載置すると、裏面
のIDコードの表示記号を載置プレート30から読み取り、
回路部において、学習カードに示された回路を生成す
る、即ち学習カードの表面に表示された回路で表示され
た入力部31,32の内の所定の端子組から信号を入力する
と、学習カードに示された回路と全く同じ動作の処理を
行い、同じく指示された出力部33の所定の端子組から出
力することにより、実質的に回路を構築したものと同じ
効果を得るものである。

上記回路部において対象となる回路を生成した後に、入
力部31,32の入力設定スイッチ34,35及び信号源６を操作
して学習カードの表面の回路図に指示されている端子を
選択して信号を入力し、LED36,37の点灯で入力を確認す
る。

入力された信号に基づいて回路の動作を行い、出力部33
から出力され、学習カードの回路図に指示されている出
力部33に対応するLED38が点灯する。

この時、入力部31,32及び出力部33の入出力している端
子と、ロジック・アナライザ８の入力端子81とを接続ケ
ーブルで連結し、切換スイッチ82を操作することによ
り、ロジック・アナライザ８で任意の端子の入出力信号
の波形を視認することができ、LED36,37,38の点滅では
判別できない入出力信号の変動波形を確認することがで
きるものである。

このようにして、回路組立の手数をかけることなく、予
め定められた回路の動作を学ぶことができるものであ
り、故障した状態の回路を学習対象とすることによっ
て、故障原因の解析を行い、故障回路への対応を系統だ
って学ぶことができるものである。

また、故障回路に対して故障原因の解析を行い、或いは
誤動作をする回路に対して誤動作の原因解析を行い、回
路の組み換え等を行って、正常に動作させるための対策
のトレーニングを行うことができるものである。

さらに、回路の組立を実習する場合には、回路として回
路構成に必要なゲートをばらばらにした状態のものが学
習カードに表示されており、各ゲートの入力端子が入力
部31,32に接続され、出力端子が出力部33に接続された
状態になるから、入力部31,32及び出力部33の指示され
た端子組を接続ワイヤで接続することにより、回路の組
立実習を容易に行うことが可能となり、組み立てた回路
が間違いなく動作することができるか否かを確認し、動
作しない場合にはどの箇所が原因であるかを確認するこ
とができるものであり、組立トレーニングを行うことが
できるとともに、所定数のゲートのみを学習カードに表
示しておくことによって、ゲートを任意に組み合わせて
所定の目的、仕様に合致した回路を形成するという新た
な回路の設計のトレーニングを行うことができるもので
ある。

その際、１枚の学習カードが上述の学習用回路と、該学
習用回路の組立に必要なゲート或いは必要以上の数のゲ
ートをばらばらにした状態のものとを同時に指示するこ
とにより、上述の学習と、組立練習とを行うことができ
るものである。

また、学習カードの表面には単なるブラックボックスの
みを表示し、その入出力端子を指示しておくことによ
り、入力部31,32からの入力信号、及び出力部33からの
出力信号とを、LED36,37,38の点滅及びロジック・アナ
ライザ８で表示される信号の波形とからブラックボック
ス内を解析することができるものである。

なお、複数ブラックボックスを表示し、回路部内の回路
を自由に選択して構築し直すことにより、ブラックボッ
クスを１単位とする組立練習或いは任意の仕様または所
定の仕様に対応する回路を作成することができるもので
ある。

また、回路部に予め記憶させた回路の情報量では不足す
る場合、或いはより複雑な回路の学習、確認及び組立練
習を行いたい場合は、ロムボックス５にロムブロックを
追加接続することにより、能力を拡大させることができ
るものである。

さらに、ブレッド・ボード４上に各種ゲートを接続する
ことにより、個別の回路を任意に組み立て、上述の回路
部の回路と接続して複雑な学習用回路を形成することも
できるものである。

また、通信用コネクタ10を使用することによって別の回
路学習器、マイコン等に接続してマイコン通信の実習及
び学習を行うことができるものである。

以上、学習カードに学習対象の回路の表示記号を設けた
ものについて述べてきたが、学習カードには回路図が記
載されているのみで、入力設定スイッチ或いは別に設け
たスイッチから学習対象の回路の表示記号（例えば、番
号）を入力することで回路部に学習対象の回路を生成し
てもよいものである。

さらに、載置プレートをLCD或いはCRT等の表示装置とし
て、入力設定スイッチ等から学習対象の回路の表示記号
を入力すると、学習対象の回路の回路図が表示装置に表
示されるものでも良いものである。

〔発明の効果〕

本発明は上述のとおり構成されているので、以下に記載
する効果を奏する。

学習カードを載置プレート上に載置すると、回路学習器
内の回路部に、学習カードに表示された学習対象となる
回路を生成することにより、学習の下準備としての回路
の組立作業が不要となり、学習時間が大幅に短縮できる
とともに、配線ミスによる誤作動を防止することができ
る。

また、学習カードを交換するのみで種々の電子回路を得
ることができるから、初歩的な段階から上級者の段階ま
で、広範囲の回路の学習、確認、解析並びに組立実習や
設計トレーニング等を行うことができるものである。

さらに、１台の回路学習器で多種の回路を学習すること
ができるから、１回路当たりの費用が低廉なものとな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す全体図である。 １……回路学習器、30……載置プレート、31,32……入
力部、33……出力部、36,37,38……LED（表示部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】裏面に予め所定の回路を示すIDコードから
   成る表示記号を組み込んで成る学習カードを載置し、学
   習カードの表示記号を読み取る載置プレートと、載置プ
   レートで読み取った表示記号に対応する上記所定の回路
   を生成する回路部とを有することを特徴とする回路学習
   器。