人工知能

リレーによる論理回路の作成
2006/12/15
1/19
この実験でやること
リレーを作る
リレーを使って論理回路を組む
プレゼンテーション
2/19
リレー
継電器（electric relay）
電気信号を機械的な動きに変換し，異なる回路
のスイッチをON／OFFさせる仕組み．
 電気信号･･･電子の流れ（電流）
特徴
 電気的に独立した回路を連動させられる．
 複数個を組み合わせることにより，複雑な動作を
実現できる．
 機械的に接点が開閉するため，高速な動作はでき
ない．
3/19
電磁石
電磁石を使って，リレーを作る．
OFF
鉄心とコイル
（電磁石）
4/19
電磁石
電磁石を使って，リレーを作る．
鉄心は磁石になる
電磁力が発生
ON
電磁力･･･電気の力で発生した磁力
磁力･･･磁石にくっつく力
5/19
電磁石を使ったリレーの構成
リレー
リレーで
ON／OFF
金属片
OFF
手動で
ON／OFF
電気信号を機械的な動きに変換し，
異なる回路のスイッチをON／OFFさせる仕組み．
6/19
電磁石を使ったリレーの動作
リレー
金属片
OFF
7/19
電磁石を使ったリレーの動作
リレー
金属片
電磁力
ON
磁石になる
8/19
電磁石を使ったリレーの動作
リレー
金属片
電磁力
ON
9/19
電磁石を使ったリレーの動作
リレー
金属片
電磁力
OFF
磁石でなくなる
10/19
電磁石を使ったリレーの動作
リレー
金属片
OFF
11/19
金属片にかかる2つの力
リレー
バネの力
金属片
電磁力
OFF
12/19
リレーの回路図
NC
（Normally Closed）
リレー
いつも閉じている
↓
電流を流さないときに接続
金属片
NO
（Normally Open）
電磁石
（コイルと鉄心）
X
Y
いつも開いている
↓
電流を流さないときに開放
（電流を流すときに接続）
C
（Common）
共通の端子
13/19
リレーの回路図
リレー
NC
NC
金属片
C
電磁石
（コイルと鉄心）
C
NO
NO
X
Y
Y
X
14/19
リレーを作る
1人1個作る．
設計図を描く．
 実際に作るのは，1月から．
 休み明けに見て，思い出せるように詳しく記述．
 設計図は提出する．
設計図に従って，リレーを作る．
15/19
材料と工具
リレーの材料




ねじ
エナメル線（5m）
針金
木片（8×10cm程度）
工具
 ドライバー
 ラジオペンチ
ヒント
回路を組むための材料




電池
電池ボックス
豆電球
リード線
① ねじとエナメル線を使って
電磁石を作る
② 針金を使ってばねを作る
16/19
リレーを使って論理回路を組む
リレーを2つ使って，AND，OR，XOR回路を
組む．
 AND，OR，XOR回路については，情報処理の教
科書などを参照．
リレーを複数個使って，半加算器を作る．
※オプション
回路を組む前に，回路図を描く．
 回路図は提出する．
 リレーが作れないと回路が組めないので注意．
17/19
プレゼンテーション
自作したリレーについて
 作成のコンセプト
 特徴
リレーを使った論理回路について
 どのような回路を組んだか
 実験結果，考察
18/19
おおまかなスケジュール
12/15
リレーの設計図を描く
（演習室）
論理回路の回路図を描く
12/22
リレーの設計図と論理回路の回路図を提出
1/12
リレーを作る
（教室）
1/19
リレーを作る
（教室）
1/26
論理回路を組んで実験
（教室）
2/2
プレゼンテーションの準備
（演習室）
2/9
プレゼンテーションの準備
（演習室）
2/16
プレゼンテーション
（演習室）
2/23
プレゼンテーション
（演習室）
※ 2/16
2/28～
（演習室）
試験時間割発表
試験
19/19
20/19
AND（論理積）回路
入力1
1
入力2
1
出力
1
1
0
0
0
1
0
0
0
0
＜用途の例＞
危険を伴う機器の電源スイッチ
を２個にすることで，誤動作を
未然に防ぐことができる．
２個のスイッチがいずれもＯＮ
のときにのみ，機器が動作する．
※ ON は 1，OFF は 0
入力1
入力2
出力
21/19
OR（論理和）回路
入力1
1
入力2
1
出力
1
1
0
0
0
1
0
1
1
0
＜用途の例＞
バスの降車を知らせるベルを鳴
らすためのスイッチ．
停留所が近づいたとき，乗客の
誰か一人でもスイッチを押すと，
車前方の「次，止まります」の
掲示板が点灯する．
※ ON は 1，OFF は 0
入力1
入力2
出力
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XOR（排他的論理和）回路
入力1
1
入力2
1
出力
0
1
0
0
0
1
0
1
1
0
＜用途の例＞
1階でつけた電灯を2階で消す．
※ ON は 1，OFF は 0
23/19
半加算器（half adder）
入力1
入力2
1
1
0
1
0
1
0
0
出力
S
1
0
0
0
C
0
1
1
0
※ ON は 1，OFF は 0
S：和（Summation）
C：桁上げ（Carry）
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