JP2018031839A - Electronic device learning device - Google Patents
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Abstract
【課題】個人用電子学習キットとして学習者個人に提供される、学習者が所望する機能を備えた電子機器の組立実習に際して、上記キットに含まれる各種の電子パーツを同キットに含まれる回路基板に組込実装する以前に、上記各種の電子パーツを有効に活用して各種電子回路の学習を効率よく実施できる電子機器学習装置を提供する。【解決手段】電子パーツユニット10(10a,10b,10c)と、電子パーツとなる回路部品Pn(Pn=P1,P2,P3,…)と、サーキットカード20と、学習ベース30と、導電性インクペンAgと、電源パーツ50と、負荷パーツ60と、接続ケーブルCCとを具備して構成されている。【選択図】 図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide various electronic parts included in the above kit to a circuit board included in the kit when assembling an electronic device having a function desired by the learner, which is provided to an individual learner as a personal electronic learning kit. Provided is an electronic device learning device capable of efficiently learning various electronic circuits by effectively utilizing the above-mentioned various electronic parts before being incorporated and mounted in the above. An electronic part unit 10 (10a, 10b, 10c), a circuit component Pn (Pn = P1, P2, P3, ...) To be an electronic part, a circuit card 20, a learning base 30, and a conductive ink pen. It includes Ag, a power supply part 50, a load part 60, and a connection cable CC. [Selection diagram] Fig. 2
Description
本発明は、電子技術分野の学校用実習教材として提供される、複数種の機能別回路学習を可能にした電子機器学習装置に関する。 The present invention relates to an electronic device learning apparatus that is provided as a practical training material for schools in the field of electronic technology and that enables multiple types of circuit learning by function.
電子技術分野の学校用実習教材として、従来では、例えば、電気スタンド、携帯型ラジオ、インターホン等の電子教材キットが存在した。これら既存の電子教材は、回路基板、回路構成、使用部品、組立順序、動作機能等が予め決められた電子機器の技術習得であり、機能変更、回路変更、応用回路設計等を可能にした技術習得が考慮されない学習形態であることから、技術を習得する学習者(習得者)の発想性に委ねた自由度の高い電子技術の教育実習に問題があった。また複数種の機器の動作機能を学習するには複数種の教材キットを別々に用意しなければならないという問題があった。 Conventionally, electronic teaching kits such as desk lamps, portable radios, intercoms, and the like existed as practical training materials for schools in the field of electronic technology. These existing electronic teaching materials are the technical acquisition of electronic equipment whose circuit board, circuit configuration, parts used, assembly order, operation function, etc. are determined in advance, and the technology that enables function change, circuit change, application circuit design, etc. Since learning is not considered learning, there was a problem in the teaching practice of electronic technology with a high degree of freedom entrusted to the creativity of learners (learners) who acquired technology. In addition, in order to learn the operation functions of multiple types of equipment, there was a problem that multiple types of teaching material kits had to be prepared separately.
上記したように既存の電子教材は、回路基板、回路構成、使用部品、組立順序、動作機能等が予め決められた電子機器の技術習得であり、技術を習得する学習者の発想性に委ねた自由度の高い電子技術の教育実習に課題を残していた。 As described above, the existing electronic teaching materials are the technology acquisition of electronic devices in which the circuit board, circuit configuration, components used, assembly order, operation functions, etc. are determined in advance, and left to the creativity of learners who acquire the technology. There was a problem in the teaching practice of electronic technology with a high degree of freedom.
本発明は上記実情に鑑みなされたもので、個人用電子学習キットとして学習者個人に提供される、学習者が所望する機能を備えた電子機器の組立実習に際して、上記キットに含まれる各種の電子パーツを同キットに含まれる回路基板に組込実装する以前に、上記各種の電子パーツを有効に活用して各種電子回路の学習を効率よく実施できる電子機器学習装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and various electronic devices included in the kit are included in an assembling practice of an electronic device having a function desired by the learner provided as a personal electronic learning kit. It is an object of the present invention to provide an electronic device learning apparatus capable of efficiently learning various electronic circuits by effectively utilizing the various electronic parts before the parts are embedded and mounted on the circuit board included in the kit. .
さらに上記学習により習得した各種機能回路から所望する任意の電子回路を選択して製品となる実用機器を製作する際に、当該実用機器の回路基板作成並びに回路実装を効率よく実施できる自由度の高い回路設計を可能にした電子機器学習装置を提供することを目的とする。 Furthermore, when selecting a desired electronic circuit from various functional circuits acquired by the above learning and producing a practical device as a product, it is highly flexible that circuit board creation and circuit mounting of the practical device can be efficiently performed. An object of the present invention is to provide an electronic device learning apparatus that enables circuit design.
本発明の実施形態に係る電子機器学習装置は、導電パターンおよび部品実装面を有した小片基板、間隔を存して前記小片基板に設けられた複数の電極取付部、および棒状の導電性磁性体金属により構成され、一端が前記導電パターンに接続された状態で前記電極取付部に固定され、他端が前記小片基板の厚み方向に突出した複数の外部接続電極を備えた電子パーツユニットと、前記部品実装面に実装されて前記導電パターンに導通接続される回路部品と、前記外部接続電極の間隔を基準ピッチとして縦横に配置された複数の永久磁石を有する学習ベースと、前記各永久磁石の配置と同じ配置の電極配置ガイドマークおよび隣接した前記電極配置ガイドマークにわたる配線ガイドマークが記され、かつ前記配線ガイドマーク上に配線パターンが描画される配線パターン形成面を有して、前記学習ベースに前記配線パターン形成面が露出した状態に載置されるサーキットカードとを具備し、前記学習ベース上の前記サーキットカードに対して、前記電子パーツユニットが前記サーキットカードに複数載置されて、前記外部接続電極が前記永久磁石に吸引された状態で前記回路部品と前記配線パターンとが回路接続され、前記学習ベース上に電子回路が形成されることを特徴とする。 An electronic device learning apparatus according to an embodiment of the present invention includes a small piece substrate having a conductive pattern and a component mounting surface, a plurality of electrode mounting portions provided on the small piece substrate at intervals, and a rod-like conductive magnetic body An electronic part unit comprising a plurality of external connection electrodes, each of which is made of metal, fixed to the electrode mounting portion in a state where one end is connected to the conductive pattern, and the other end protruding in the thickness direction of the small substrate, A circuit component mounted on a component mounting surface and conductively connected to the conductive pattern, a learning base having a plurality of permanent magnets arranged vertically and horizontally with the interval between the external connection electrodes as a reference pitch, and the arrangement of the permanent magnets The electrode arrangement guide mark of the same arrangement and the wiring guide mark over the adjacent electrode arrangement guide mark are marked, and the wiring pattern is placed on the wiring guide mark A circuit card mounted on the learning base, the circuit card being placed in a state where the wiring pattern forming surface is exposed to the learning base. A plurality of electronic part units are mounted on the circuit card, and the circuit component and the wiring pattern are connected in a circuit with the external connection electrode attracted to the permanent magnet, thereby forming an electronic circuit on the learning base. It is characterized by being.
また前記電子機器学習装置において、前記電子パーツユニットは、前記回路部品のリードが挿通された状態で前記リードに接合するピンソケットを有し、このピンソケットを介して前記回路部品が前記部品実装面に実装されることを特徴とする。 Further, in the electronic device learning apparatus, the electronic part unit has a pin socket joined to the lead in a state where the lead of the circuit component is inserted, and the circuit component is mounted on the component mounting surface via the pin socket. It is characterized by being mounted on.
また前記電子機器学習装置において、前記学習ベースは、前記サーキットカードが前記配線パターン形成面を露出した状態で載置されるカード載置部と、前記配線パターンの描画に用いる導電性インクペンを保持するペン保持部とを備え、前記導電性インクペンにより前記カード載置部に載置された前記サーキットカードの前記配線パターン形成面に前記配線パターンが描画されることを特徴とする。 In the electronic device learning apparatus, the learning base holds a card placement unit on which the circuit card is placed with the wiring pattern forming surface exposed, and a conductive ink pen used for drawing the wiring pattern. And a pen holding portion, wherein the wiring pattern is drawn on the wiring pattern forming surface of the circuit card placed on the card placement portion by the conductive ink pen.
また前記電子機器学習装置において、前記永久磁石は、柱状をなし、軸方向を前記カード載置部に直交させて前記軸方向に移動可能に設けられていることを特徴とする。 In the electronic device learning apparatus, the permanent magnet has a columnar shape and is provided so as to be movable in the axial direction with an axial direction orthogonal to the card placement portion.
また前記電子機器学習装置において、半導体素子の端子が接続可能なメス型コネクタを前記小片基板に有して、前記半導体素子を前記コネクタおよび前記導電パターンを介し前記外部接続電極に回路接続する半導体素子実装用電子パーツユニット、および手動操作部を有した電子パーツを前記小片基板に有して、前記電子パーツを前記導電パターンを介し前記外部接続電極に回路接続する電子パーツ実装済電子パーツユニット、またはそのいずれかの電子パーツユニットをさらに具備したことを特徴とする。 In the electronic device learning apparatus, a semiconductor element having a female connector to which a terminal of a semiconductor element can be connected is provided on the small board, and the semiconductor element is connected to the external connection electrode through the connector and the conductive pattern. An electronic part unit for mounting, and an electronic part mounted electronic part unit having an electronic part having a manual operation unit on the small-sized substrate and circuit-connecting the electronic part to the external connection electrode via the conductive pattern, or One of the electronic part units is further provided.
また前記電子機器学習装置において、前記配線パターン形成面に形成した配線パターンに動作用電源を供給する接続ケーブル、および前記配線パターン形成面に形成した配線パターンに負荷パーツを接続する接続ケーブルをさらに具備したことを特徴とする。 The electronic device learning apparatus further includes a connection cable that supplies power for operation to the wiring pattern formed on the wiring pattern formation surface, and a connection cable that connects load parts to the wiring pattern formed on the wiring pattern formation surface. It is characterized by that.
また前記電子機器学習装置において、前記配線パターン形成面に形成した配線パターンに動作用電源を供給する電源パーツ、および前記配線パターン形成面に形成した配線パターンに接続されて前記動作用電源により動作する負荷パーツと、前記動作用電源により前記負荷パーツを動作制御する回路部品と、回路学習に用いる前記サーキットカードとを個人用供給キットとして提供することを特徴とする。 In the electronic device learning apparatus, the power supply part that supplies the operation power to the wiring pattern formed on the wiring pattern forming surface, and the power supply connected to the wiring pattern formed on the wiring pattern forming surface operates by the operation power supply. A load part, a circuit part for controlling the operation of the load part by the operation power supply, and the circuit card used for circuit learning are provided as a personal supply kit.
また前記電子機器学習装置において、前記サーキットカードに設けられた前記電極配置ガイドマークに対応したランド、および当該ランドに導電接続され前記配線ガイドマークに対応した導電パターンを有して、前記導電パターンに沿う切断を可能にしたパターンシートと、前記ランドと同じ配置の部品リード挿通孔を有して、前記導電パターンに沿い切断された前記パターンシートがパターンシールとして一方面に貼着されるユニバーサル基板とを前記個人用供給キットとして提供することを特徴とする。 In the electronic device learning apparatus, the conductive pattern includes a land corresponding to the electrode arrangement guide mark provided on the circuit card, and a conductive pattern corresponding to the wiring guide mark that is conductively connected to the land. A pattern sheet that can be cut along, and a universal substrate that has component lead insertion holes arranged in the same manner as the lands, and the pattern sheet cut along the conductive pattern is attached to one surface as a pattern seal. Is provided as the personal supply kit.
また前記電子機器学習装置において、前記学習ベース、前記サーキットカードに前記配線パターンを描画する導電性インクペン、前記電源パーツおよび前記負荷パーツを前記サーキットカードに描画された前記配線パターンに回路接続する接続ケーブル、半導体素子の端子が接続可能なメス型コネクタを前記小片基板に有した半導体素子実装用電子パーツユニット、手動操作部を有した電子パーツを前記小片基板に有した電子パーツ実装済電子パーツユニットを複数の学習者が共用する共用供給キットとして提供することを特徴とする。 In the electronic device learning apparatus, the learning base, a conductive ink pen for drawing the wiring pattern on the circuit card, a connection cable for connecting the power part and the load part to the wiring pattern drawn on the circuit card. An electronic part unit for mounting a semiconductor element having a female connector to which a terminal of a semiconductor element can be connected to the small piece substrate, and an electronic part unit having an electronic part mounted to the small piece substrate having an electronic part having a manual operation unit. It is provided as a shared supply kit shared by multiple learners.
本発明によれば、個人用電子学習キットとして学習者個人に提供される、学習者が所望する機能を備えた電子機器の組立実習に際して、上記キットに含まれる各種の電子パーツを同キットに含まれる回路基板に組込実装する以前に、上記した各種の電子パーツを有効に活用した各種電子回路の学習を効率よく実施できる学習装置が提供できる。 According to the present invention, various electronic parts included in the above kit are included in the kit for assembling practice of an electronic device provided with a function desired by the learner provided as an individual electronic learning kit. Therefore, it is possible to provide a learning apparatus that can efficiently learn various electronic circuits that effectively use the various electronic parts described above before being mounted on a circuit board.
さらに上記学習により習得した各種機能回路から所望する任意の電子回路を選択して製品となる実用機器を製作する際に、当該実用機器の回路基板作成並びに回路実装を効率よく実施できる自由度の高い回路設計並びに回路実装を可能にした学習装置が提供できる。 Furthermore, when selecting a desired electronic circuit from various functional circuits acquired by the above learning and producing a practical device as a product, it is highly flexible that circuit board creation and circuit mounting of the practical device can be efficiently performed. A learning apparatus that enables circuit design and circuit implementation can be provided.
本発明の実施形態に係る電子機器学習装置は、個人用電子学習キットとして学習者個人に提供される、学習者が所望する機能を備えた電子機器の組立実習に際して、上記キットに含まれる電子回路の回路素子となる、例えば抵抗、コンデンサ、ダイオード、サーミスタ、LED、CDS、光電変換素子、その他半導体素子等の所謂電子パーツを同キットに含まれる回路基板に組込実装する以前に、上記した電子回路の回路素子となる電子パーツを有効に活用して、後述する電子パーツユニット10、サーキットカード20および学習ベース30を用い、各種電子回路の学習を効率よく実施可能にしている。また、上記回路基板を上記キットに含まれるパターンシートとユニバーサル基板を用いて学習者個人が作成することで、より学習効果の高い回路実習が可能になるとともに、事前に習得した各種機能回路から所望する電子回路を選択して実用機器を製作する際に、当該実用機器の回路基板作成並びに回路実装を効率よく実施可能にしている。これにより自由度の高い回路設計並びに回路実装を可能にした電子機器学習装置を実現している。
An electronic device learning device according to an embodiment of the present invention is an electronic circuit included in the kit for assembling practice of an electronic device provided with a function desired by a learner provided as an individual electronic learning kit. Before mounting and mounting so-called electronic parts such as resistors, capacitors, diodes, thermistors, LEDs, CDS, photoelectric conversion elements, and other semiconductor elements on the circuit board included in the kit, The electronic parts that are the circuit elements of the circuit are effectively used, and various electronic circuits can be efficiently learned by using the
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。本発明の実施形態に係る電子機器学習装置の要部の構成を図1に示し、上記電子機器学習装置により学習した電子機器の構成例を図2に示し、上記電子機器学習装置の一構成要素をなす電子パーツユニットの構成を図3に示し、手動操作部を有した電子パーツを小片基板に有した電子パーツ実装済電子パーツユニットの構成を図4に示している。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a configuration of a main part of an electronic device learning apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a configuration example of an electronic device learned by the electronic device learning apparatus. FIG. 3 shows the configuration of the electronic part unit constituting the electronic component unit, and FIG. 4 shows the configuration of the electronic part unit mounted with the electronic part having the electronic part having the manual operation unit on the small board.
本発明の実施形態に係る電子機器学習装置は、図1乃至図4に示すように、電子パーツユニット10(10a,10b,10c)と、電子パーツとなる回路部品Pn(Pn=P1,P2,P3,…)と、サーキットカード20と、学習ベース30と、導電性インクペンAgと、電源パーツ50と、負荷パーツ60と、接続ケーブルCCとを具備して構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the electronic device learning apparatus according to the embodiment of the present invention includes an electronic part unit 10 (10a, 10b, 10c) and a circuit component Pn (Pn = P1, P2, which becomes an electronic part). P3,...), A
電子パーツユニット10aは、図1および図3に示すように、部品実装面faおよびパターン形成面fbと導電パターン10pを有した小片基板TBと、間隔を存して小片基板TBに設けられた複数の電極取付部となるホール11h,11hと、棒状の導電性磁性体金属により構成され、一端が導電パターン10pに接続された状態で電極取付部11hに固定され、他端が小片基板TBの厚み方向すなわちパターン形成面fbに対して直交する方向に突出した複数の外部接続電極11,11と、コンデンサ、抵抗、ダイオード、サーミスタ等の各種2端子(2リード)回路部品P1が実装される複数のピンソケット12,12とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
外部接続電極11,11およびピンソケット12,12はそれぞれ小片基板TBに設けたランド付のスルーホールに嵌挿されて、はんだ(S)により小片基板TBに固定され、外部接続電極11とピンソケット12との間が導電パターン10pにより回路接続されている。
The
外部接続電極11,11の他端はサーキットカード20および学習ベース30を用いた後述する電子回路の学習時においてサーキットカード20に描画された配線パターンPTに接触する接触面を形成している。
The other end of the
ピンソケット12,12は、それぞれリード挿通端子12hを有し、上記電子回路の学習時において、リード挿通端子12hに回路部品Pnのリードが挿通されると挿通されたリードに接合し、回路部品P1を導電パターン10pを介して外部接続電極11,11に回路接続する。図示する実施形態ではピンソケット12,12にシングルピン・メス型ソケットを用いているが、多ピン型のピンソケットを用いて複数ピンのうちの任意のピンソケットを用いることのできる構成としてもよい。
Each of the
回路部品Pnは、電子回路の回路素子となる、例えば抵抗、コンデンサ、インダクタ、ダイオード、サーミスタ、LED、CDS、光電変換素子等の2端子リードの回路部品P1や、3端子以上のリードをもつ、例えばトランジスタ、3端子IC等の回路部品P2や、手動操作部を有する、例えばスイッチ類、可変抵抗器等の回路部品P3を含む所謂電子パーツであり、この実施形態では、学習者が所望する機能を備えた電子機器を組み立てるプリント基板とともに個人用電子学習キットとして学習者個人に提供されるもので、上記プリント基板に組込実装する以前に、上記した電子回路の回路素子となる電子パーツPnを有効に活用して、上記電子パーツユニット10、サーキットカード20および学習ベース30を用い、各種電子回路の学習を可能にしている。
The circuit component Pn is a circuit element of an electronic circuit, for example, a two-terminal circuit component P1 such as a resistor, a capacitor, an inductor, a diode, a thermistor, an LED, a CDS, a photoelectric conversion element, or a lead having three or more terminals. For example, it is a so-called electronic part including a circuit part P2 such as a transistor or a three-terminal IC, and a circuit part P3 such as a switch or a variable resistor having a manual operation unit. In this embodiment, the function desired by the learner Is provided to learners as a personal electronic learning kit together with a printed circuit board for assembling an electronic device equipped with electronic parts Pn to be circuit elements of the electronic circuit described above before being mounted on the printed circuit board. Utilizing the
サーキットカード20は、導電性インクペンAgを用いた配線パターンPTの描画が可能な配線パターン形成面20aを有し、この配線パターン形成面20aに配線パターンPTが描画された後、サーキットカード20が配線パターン形成面20aを露出した状態で学習ベース30に位置決めして載置される。この配線パターン形成面20aには学習ベース30に設けられた後述する永久磁石の配置と同じ配置の電極配置ガイドマーク(g)および隣接した電極配置ガイドマーク(g−g)にわたる配線ガイドマーク(L)が記され、この各ガイドマーク(g,L)を参照して同マーク(g,L)上に、導電性インクペンAgにより配線パターンPTが描画される。なお、図示する実施形態では配線パターン形成面20aに電極配置ガイドマーク(g)を5×7=35個配置して、その各マーク(g)に連続する1〜35の丸数字(図示せず)を付している。
The
学習ベース30は、サーキットカード20が配線パターン形成面20aを露出した状態で位置決めされて載置されるカード載置部30aと、導電性インクペンAgを保持するペン保持部30bを有する。カード載置部30aはカード載置面を形成する薄膜状の非磁性材料により構成された仕切部材31とサーキットカード20を収める枠状部とにより形成される。さらに学習ベース30は、電子パーツユニット10に設けられた外部接続電極11,11の間隔を基準ピッチとして縦横に配置された複数の永久磁石Mg,Mg,…を有する。この図では、仕切部材31で仕切られた学習ベース30の内部にマグネット支持部材32が設けられ、5×7=35(5×7)個の円柱状の永久磁石Mg,Mg,…がそれぞれ軸方向をカード載置部30aに直交させ磁極を一様にして軸方向(図示矢印a参照)に移動可能にマグネット支持部材32と仕切部材31とにより支持されている。
The
この学習ベース30のカード載置部30aにサーキットカード20を配線パターン形成面20aを露出させた状態で載置し収めることにより、永久磁石Mg,Mg,…と電極配置ガイドマーク(g)が配線パターン形成面20aに対して直交する方向に同位置に配置される。この状態で配線パターン形成面20a上に電子パーツユニット10を外部接続電極11,11を電極配置ガイドマーク(g)に位置合わせして載置することにより、外部接続電極11,11が同電極に近接して配置された永久磁石Mg,Mgに吸引されて、電子パーツユニット10に実装された回路部品Pnと配線パターン形成面20aに描画された配線パターンPTが回路接続され、上記同様に電極を位置合わせして配線パターン形成面20a上に複数の電子パーツユニット10を置くことにより学習ベース30上に所望の電子回路が形成される。
By placing and storing the
電子パーツユニット10には、図3に示した一対のリード挿通端子12h,12hを有した任意の電子部品を選択して実装するタイプの電子パーツユニット10a以外に,図1に例示するように、3端子半導体素子(図ではトランジスタ:P2)の各リードが接続可能なメス型コネクタCNを小片基板TBに有して、上記半導体素子P2を上記コネクタCNおよび上記導電パターン10pを介し3個の外部接続電極11,11,11に回路接続する半導体素子実装用電子パーツユニット10bが共用電子パーツとして予め用意される。また図4に例示するように、手動操作部を有した電子パーツ(図ではタクトスイッチ:P5)を上記小片基板TBに有して、上記電子パーツP5を上記導電パターン10pを介し上記外部接続電極11,11に回路接続する電子パーツ実装済電子パーツユニット10cが共用電子パーツとして予め用意される。さらに図5に例示するように、外部接続電極11,11の相互を導電パターンで直接接続した回路接離用電子パーツユニット10dが簡易オン/オフスイッチとして予め用意される。
In addition to the
これらの電子パーツユニット10(10a,10b,10c)を選択して用い、上記同様に電極を位置合わせして配線パターン形成面20a上に複数の電子パーツユニット10を置くことにより、学習ベース30上に、3端子以上の半導体素子や手動操作素子を実装した所望の電子回路が形成される。
By selecting and using these electronic part units 10 (10a, 10b, 10c), the electrodes are aligned in the same manner as described above, and a plurality of
このように学習ベース30上で電子パーツユニット10(10a,10b,10c)を用いて任意の電子回路を容易に形成でき、学習ベース30は、所謂、実験基板として作用する。また電子パーツユニット10に実装される電子パーツは実験用回路素子として作用し実験に援用される。
Thus, an arbitrary electronic circuit can be easily formed on the
学習ベース30上に所望の電子回路を形成した後、図2に示すように、接続ケーブルCCを用いて、上記学習ベース30上に形成した電子回路に、動作用電源を供給する電源パーツ50と、負荷パーツ60を回路接続することにより、負荷パーツ60が電源パーツ50から供給される電源を動作用電源として上記学習ベース30上に形成した電子回路により動作制御される、特定の機能を有した電子回路もしくは電子機器を学習ベース30上に実現することができる。
After a desired electronic circuit is formed on the
接続ケーブルCCと上記各パーツ(50,60)との接続インターフェイスは既存のコネクタを用いた接続インターフェイスであってもよいが、この実施形態では接続ケーブル側の電極に永久磁石を用い、パーツ側の電極(51−52、61−62)に導電性磁性体金属を用いた接続インターフェイスとして、接続ケーブルCCの着脱を容易化している。 The connection interface between the connection cable CC and each of the parts (50, 60) may be a connection interface using an existing connector. In this embodiment, a permanent magnet is used for the electrode on the connection cable side, The connection cable CC is easily attached and detached as a connection interface using conductive magnetic metal for the electrodes (51-52, 61-62).
電源パーツ50は、個人用供給キットに含まれる電池ホルダーを用いた電池電源を適用しているが、例えば充電アダプタの出力端を接続ケーブルCCに接続したアダプタ電源であってもよい。負荷パーツ60は、個人用供給キットに含まれるLED、スピーカが適用される。
Although the battery power source using the battery holder included in the personal supply kit is applied to the
学習ベース30上に実現される電子回路もしくは電子機器について、その具体例を挙げると、例えば、電源パーツ50から供給される電源を電池電源とし、負荷パーツ60を照明用LEDとして、学習ベース30上で、LEDの照明用電源回路に、抵抗の並列回路、直列回路、積分回路、CDS回路、スピーカをマイクとして用いた増幅回路等を逐次介挿することで、これら各種回路の機能や特性の実験が可能となる。
Specific examples of the electronic circuit or electronic device realized on the
この学習ベース30上で実現した電子機器の回路構成例を図5に示している。ここでは、負荷パーツ60に照明用LEDを用い、スイッチに回路接離用電子パーツユニット10dを簡易オン/オフスイッチとして用いたLED照明スタンドの点灯制御回路を実現している。
FIG. 5 shows an example of the circuit configuration of the electronic device realized on the
上述したように本発明の実施形態によれば、個人用電子学習キットとして学習者個人に提供される、学習者が所望する機能を備えた電子機器の組立実習に際して、上記キットに含まれる電子回路の回路素子となる、例えば抵抗、コンデンサ、ダイオード、サーミスタ、LED、CDS、光電変換素子、その他半導体素子等の所謂電子パーツを同キットに含まれるプリント基板に組込実装する以前に、上記した電子回路の回路素子となる電子パーツを有効に活用し、学習ベース30を実験基板として、電子回路、電子機器の学習を効率よく実習できる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, an electronic circuit included in the kit is provided for assembling practice of an electronic device having a function desired by the learner, which is provided to the individual learner as a personal electronic learning kit. Before mounting the so-called electronic parts such as resistors, capacitors, diodes, thermistors, LEDs, CDS, photoelectric conversion elements, and other semiconductor elements on the printed circuit board included in the kit, By effectively using electronic parts that are circuit elements of the circuit, the
上記した各種電子回路の機能学習が完了したならば、上記キットに含まれるパターンシートとユニバーサル基板を用いて最終成果物となる製品の実用回路基板を作成する。 When the function learning of the various electronic circuits described above is completed, a practical circuit board of a product as a final product is created using the pattern sheet and universal board included in the kit.
この実用回路基板は、図6に示す、上記キットに含まれるパターンシート71およびユニバーサル基板81を用いて作成される。
This practical circuit board is created using a
パターンシート71は、上記サーキットカード20に設けられた配線ガイドマーク(L)に対応して格子状に設けられた導電パターン72と、この導電パターン72に導電接続され、上記サーキットカード20に設けられた電極配置ガイドマーク(g)に対応して導電パターン72の交点に設けられたランド73と、導電パターン72で囲われた四辺形の開口を有してその各辺および四隅をパターン切り出しガイドとした開口部74とを有した、一方の面を印刷面、他方の面を薄膜の接着シートが張られた貼着面として、貼着面を剥離紙で保護した貼着シール部材により構成されている。上記ランド73には、中央に部品リード挿通孔73hが設けられ、上記印刷面には導電パターン72が配置された位置を示すガイドライン(波線)と、導電パターン72の配列位置を示す参照番号が印刷されている。
The
このパターンシート71から導電パターン72とランド73を有したシート片を鋏若しくはカッターで切断し切り出すことにより、その切り出したシート片を配線パターンとしたパターンシールがユニバーサル基板81に貼着する貼着シールとして作成される。このパターンシート71から切り出した貼着シールの一構成例を図7に示している。ここでは開口部74の辺および角部をパターン切り出しガイドとしてL字状と直線状に切り出した、それぞれが複数の導電パターン72およびランド73を有した複数の貼着シール71c,71c,…が示されている。
By sticking out a sheet piece having the
この貼着シール71c,71c,…の切り出しは、導電パターン72に沿う開口部74の辺を切断縁として用い、四隅の一部を切り出しパターンの折曲点として用いることで、各種パターン形状の貼着シール71c,71c,…を高い精度で容易に切り出すことができる。
The sticking seals 71c, 71c,... Are cut out by using the sides of the
ユニバーサル基板81は、一方の面を部品実装面とし、他方の面を貼着シール71c,71c,…が貼着される配線パターン形成面として、当該配線パターン形成面に導電パターン72の貼着位置を案内するパターン配置ガイドマーク82が印刷され、板面上の上記ランド73に一致する格子状の各交点位置に電子部品のリードが挿通される部品リード挿通孔83が穿設されたリジッド基板(硬質絶縁基板)により構成されている。
The
上記図6に示すパターンシート71およびユニバーサル基板81を用いた実用回路基板の作成は、図7に示すように、パターンシート71から、所望する回路パターン並びにパターンレイアウトに合わせて複数の貼着シール71c,71c,…を鋏若しくはカッターで切り出し、切り出した貼着シール71c,71c,…の貼着面に張られた剥離紙を剥がして、切り出した貼着シール71c,71c,…をパターンレイアウトに合わせユニバーサル基板81の配線パターン形成面にパターン配置ガイドマーク82を参照して貼り付ける。この際、貼着シール71cのランド73に設けられた部品リード挿通孔73hとユニバーサル基板81に設けられた部品リード挿通孔83とを一致させて、貼着シール71c,71c,…をユニバーサル基板81に貼り付ける。この孔の位置合わせは、実装部品のリードを用い、当該リードを部品リード挿通孔83とランド73の部品リード挿通孔73hに挿通することで容易に可能であるが、挿通ピンを立設した治具を予め用意し、この治具を用いて行ってもよい。
The practical circuit board using the
このようにしてパターンシート71から貼着シール71c,71c,…を切り出し、切り出した貼着シール71c,71c,…をユニバーサル基板81に貼り付けることによって所望するパターンレイアウト並びに回路構成の実用回路基板を作成する。この実用回路基板の作成例を図8に示している。
In this way, the sticker seals 71c, 71c,... Are cut out from the
図8に示すように、ユニバーサル基板81の配線パターン形成面に貼着シール71c,71c,…を貼着して所望するパターンレイアウト並びに回路構成の実用回路基板を作成した後、同基板の部品実装面に電子部品を実装する。この電子部品の実装は同部品のリードを部品リード挿通孔83およびこの孔に連通するランド73の部品リード挿通孔73hに嵌挿し、部品リード挿通孔73hから突出したリードをランド73に半田付けすることにより、電子部品が自作した実用回路基板(ユニバーサル基板)81に実装される。この際、部品リード挿通孔73hから突出したリードの不要部分はニッパーで切断する。
As shown in FIG. 8, after the sticker seals 71c, 71c,... Are stuck on the wiring pattern forming surface of the
上記したように、パターンシート71とユニバーサル基板81を用いて実用回路基板を学習者個人が作成することで、より学習効果の高い回路実習が可能になるとともに、事前に習得した各種機能回路から所望する電子回路を選択して実用機器を製作する際に、当該実用機器の回路基板作成並びに回路実装を効率よく実施できる。これにより自由度の高い回路設計並びに回路実装を可能にした電子機器学習装置が提供できる。
As described above, by creating a practical circuit board using the
上記した実施形態では、パターンシート71から切り出した貼着シール71c,71c,…によりすべての回路パターンを作成する例を示したが、例えばグランドパターン、若しくは電源パターンとグランドパターン、若しくは入出力端子部分のパターンなど一部の回路パターンを予めプリントしたプリント配線基板によりユニバーサル基板を構成してもよい。また上記した実施形態では、パターンシート71を貼着面を剥離紙で保護した貼着シール部材により構成したが、例えば学習者個人が接着剤を用いて、パターンシート71から切り出したシート片を配線パターンとしてユニバーサル基板81の配線パターン形成面に貼り付ける配線パターン形成手段であってもよい。
In the embodiment described above, an example in which all circuit patterns are created by the sticker seals 71c, 71c,... Cut out from the
また上記した実施形態では、学習ベース30上に形成した回路に動作用電源を供給する電源パーツ50およびその動作用電源により動作する負荷パーツ60と、電子パーツPnと、サーキットカード20と、上記電子パーツを組み込むプリント基板と、各種実験回路を含む組立説明書を個人用供給キットとして提供し、学習ベース30、導電性インクペンAg、接続ケーブルCC、電子パーツユニット10(10a,10b,10c)を複数の学習者が共用する共用供給キットとして提供したが、これに限らず、他のキット構成であってもよい。またサーキットカード20および学習ベース30の電極構成数も上記実施形態に限らず、より多くの電極配置による構成であってもよい。要は本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、変更が可能である。
In the embodiment described above, the
10(10a,10b,10c)…電子パーツユニット、11…外部接続電極、12…ピンソケット、20…サーキットカード、20a…配線パターン形成面、30…学習ベース、30a…カード載置部、30b…ペン保持部、50…電源パーツ、60…負荷パーツ、Ag…導電性インクペン、g…電極配置ガイドマーク、Mg…永久磁石、CC…接続ケーブル、Pn(P1,P2,P3,…)…回路部品、PT…配線パターン、TB…小片基板、71…パターンシート、71c…貼着シール、72…導電パターン、73…ランド、73h…部品リード挿通孔、74…開口部(パターン切り出しガイド)、81…ユニバーサル基板(実用回路基板)、82…パターン配置ガイドマーク、83…部品リード挿通孔。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 (10a, 10b, 10c) ... Electronic part unit, 11 ... External connection electrode, 12 ... Pin socket, 20 ... Circuit card, 20a ... Wiring pattern formation surface, 30 ... Learning base, 30a ... Card mounting part, 30b ... Pen holding part, 50 ... Power supply part, 60 ... Load part, Ag ... Conductive ink pen, g ... Electrode placement guide mark, Mg ... Permanent magnet, CC ... Connection cable, Pn (P1, P2, P3, ...) ... Circuit parts , PT ... wiring pattern, TB ... small substrate, 71 ... pattern sheet, 71c ... sticking seal, 72 ... conductive pattern, 73 ... land, 73h ... component lead insertion hole, 74 ... opening (pattern cutting guide), 81 ... Universal board (practical circuit board), 82... Pattern placement guide mark, 83 .. component lead insertion hole.
Claims (5)
前記部品実装面に実装されて前記導電パターンに導通接続される回路部品と、
前記外部接続電極の間隔を基準ピッチとして縦横に配置された複数の永久磁石を有する学習ベースと、
前記各永久磁石の配置と同じ配置の電極配置ガイドマークおよび隣接した前記電極配置ガイドマークにわたる配線ガイドマークが記され、かつ前記配線ガイドマーク上に配線パターンが描画される配線パターン形成面を有して、前記学習ベースに前記配線パターン形成面が露出した状態に載置されるサーキットカードと、
を具備し、
前記学習ベース上の前記サーキットカードに対して、前記電子パーツユニットが前記サーキットカードに複数載置されて、前記外部接続電極が前記永久磁石に吸引された状態で前記回路部品と前記配線パターンとが回路接続され、前記学習ベース上に電子回路が形成されることを特徴とする電子機器学習装置。 It is composed of a small-sized board having a conductive pattern and a component mounting surface, a plurality of electrode mounting portions provided on the small-sized board at intervals, and a rod-shaped conductive magnetic metal, and one end is connected to the conductive pattern. An electronic part unit comprising a plurality of external connection electrodes fixed to the electrode mounting portion in a state where the other end protrudes in the thickness direction of the small substrate,
A circuit component mounted on the component mounting surface and conductively connected to the conductive pattern;
A learning base having a plurality of permanent magnets arranged vertically and horizontally with the interval between the external connection electrodes as a reference pitch;
An electrode arrangement guide mark having the same arrangement as each permanent magnet arrangement, a wiring guide mark extending over the adjacent electrode arrangement guide mark, and a wiring pattern forming surface on which the wiring pattern is drawn are provided. A circuit card placed in a state where the wiring pattern forming surface is exposed on the learning base;
Comprising
With respect to the circuit card on the learning base, a plurality of the electronic part units are placed on the circuit card, and the circuit component and the wiring pattern are in a state where the external connection electrode is attracted to the permanent magnet. An electronic device learning apparatus, wherein a circuit connection is made and an electronic circuit is formed on the learning base.
前記ランドと同じ配置の部品リード挿通孔を有して、前記導電パターンに沿い切断された前記パターンシートがパターンシールとして一方面に貼着されるユニバーサル基板と、
をさらに具備したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電子機器学習装置。 A pattern sheet that has a hole land corresponding to the electrode arrangement guide mark, and a conductive pattern corresponding to the wiring guide mark that is conductively connected to the land, and enables cutting along the conductive pattern;
A universal substrate having a component lead insertion hole of the same arrangement as the land, and the pattern sheet cut along the conductive pattern is attached to one surface as a pattern seal;
The electronic device learning apparatus according to claim 1, further comprising:
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