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早押しボタン Ver.1.2 

 今回は少し趣旨の異なる提案です。話題の中心はソフトウェアよりハードウェアに重点の置いた提案です。
 テレビのクイズ番組によく見られる「早押しボタン」があって,教室でも学習の確かめをクイズ大会風に実施すれば,楽しい活動になることは間違いないでしょう。先生が問題を作るとは限りません。子どもたち自身で問題を作って学習発表の1場面で使うことも可能です。もちろん,学習以外の場でも活用できます。
 このような「早押しボタン」ですが,残念なことに教具としてはもちろん,一般用にも現在は発売されていません(一部在庫があるようですが…)。そこで,自作してみた訳です。



★開発の経緯と方針
早押しボタン
 レストランの注文などで使われるワイヤレスチャイムは,どのボタンが押されたのかが分かっても,順位が分かりません。順位とどのボタンかが分かるものは20万円近くかかってしまいます。それでも,ボタンを押した本人は自分が1位なのか2位なのかは分かりません。結局,WEBで偶然見つけた,押しボタン(Omron W5GF-A12 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-06504/)を有線で使うことにしました。(右図)

 また,回路作成に当たり,次のことが満足できるように考えてみました。
・PCがない場所でも,この早押し判定が機能するように,PCとは関係なく独立して使えるようにする。
・1位だけでなく,2位まで判定できるようにし,押しボタン自身のLEDで(1位は「青」2位は「緑」で)表示でき,参加者も納得できるようにする。もちろん,1位の人が2回押しても2位判定から除外される必要があります。
・1位〜2位の場合,「ピンポ〜ン」の効果音が出る。
・解答者が間違えたときのペナルティとして「1回休み」というルールに対応できるよう,押しボタンを無効にしたり,「赤」で無効状態であることを表示できるようにする。
・ボタン数を増やすことも可能な(順位判定回路を中心に必要な回路ブロックを増やすだけの)構成を考える。
・AC電源がない場合配慮して,乾電池でも動作する。
・使わないとき収納しやすいように1つ箱に収める。


★装置全体とユニバーサル基板

 全てが1つのケースに収まるようなケースを100均で探してみました。およそW30×D17×H10cmのサイズ内に全てを収めることができました。
全体

1枚のユニバーサル基板に,回路・スイッチ類の全てを配置しました。
全体

・2位まで判定できるようにし,押しボタン自身及び基板上のLEDで(1位は「青」2位は「緑」で)表示します。1位の人が2回押しても2位判定から除外します。
・早押しボタンがすぐに戻っても,リセットボタンが押されるまでは,LEDの点灯状態を維持します。
・1位〜2位の場合,「ピンポ〜ン」の効果音が出ます(ボリューム付き)。
・正解時のために,基板上にも「ピンポ〜ン」の効果音ボタンを付けました。
・早押しボタンコントロールスイッチとして,早押しボタンを無効にしたり,「赤」で無効状態であることを表示できるようにしました。
・ボタン数を増やすことも可能な回路構成になっています。
・AC電源と乾電池のどちらでも動作します。


★取扱説明書と自作・改造のためのマニュアル

 詳細は次のマニュアルをご覧ください。取扱い上の説明だけでなく,動作原理,必要な部品一覧,回路図・接続図などを収録し,自作できるようなマニュアルです。

・ダウンロード    マニュアル(500kB) … 小ファイルサイズ…概要が分かる程度です。

             マニュアル(1.8MB) … 大ファイルサイズ…印刷用で細部まで分かります。
                              会員専用です(会員専用ページからこのページに入ってください)。
                              回路の一部は回路アイデア考案者の許諾を得ておりませんので(開発中),まだ一般公開できません。
                              印刷の際は,A4横に2ページずつ(袋とじ)印刷するように作ってあります。


★一緒に使うと更に盛り上がるソフト

 早押しボタンと同時に使うと更に盛り上がるためのソフトも考えてみました。
  

・ダウンロード    panel.zip(3.3MB) … 2つのソフトと効果音ファイルが同梱されています。
                            会員専用です(会員専用ページからこのページに入ってください)。
                            効果音の一部は作成者の許諾を得ておりませんので(開発中),まだ一般公開していません。

★よくある質問
Q1.押しボタンを増やすと,どのICを増やせばよいですか。
 単純に押しボタンの数だけでなく,何位までを判定するかによって決まってきます。
早押しボタン順位判定TC4013TC4081効果音関連備考
4個1位のみ2個なし1組 
2位まで4個1個上の写真のもの
3位まで6個2個 
4位まで8個3個配線困難
8個1位のみ4個なし1組 
2位まで8個2個 
3位まで12個4個配線困難
4位まで16個6個配線困難
と単純に増えていくことになりますが,配線はそれ以上に複雑になっていきます。この種の工作につきもののトラブルに対する対応も困難になっていくでしょう。
 極端な話,早押しボタンが40個のシステムなんて作るくらいなら,PC室のネットワークやタブレットを使う方法を考えた方がよいでしょう。

Q2.押しボタンを増やして,順位判定も多くし,なお回路を簡単にはどうすればよいでしょう。
 目下検討中ですが,マイコン制御にすることでしょうね。回路は簡単になる代わりに,ソフトウェア(LinaxやC)が必要になっていきます。当然,コストもかかりますので,それに見合う教育成果が求められることになります。



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