展示概要
この展示では、LEDの点滅を利用してモールス信号を送り、 光センサーで受信した信号をアルファベットに変換して 画面に表示します。
来場者自身がボタンを操作し、光によって文字が伝わる 仕組みを体験できます。
電線で信号を直接送るのではなく、光の点滅を利用して 情報を伝えることが特徴です。
モールス信号について
モールス信号とは、短点（・）と長点（－）を組み合わせて 文字や数字を表す符号方式です。 点滅の長さや間隔によって情報を区別します。
例えば、アルファベットの「A」は「・－」で表されます。 短点を短い点灯、長点をその約3倍の長さの点灯として 送信することで、文字を光で伝えられます。
| 文字 | モールス信号 | 読み方の例 |
|---|---|---|
| A | ・－ | トン・ツー |
| B | －・・・ | ツー・トン・トン・トン |
| C | －・－・ | ツー・トン・ツー・トン |
| S | ・・・ | トン・トン・トン |
| O | －－－ | ツー・ツー・ツー |
| SOS | ・・・ －－－ ・・・ | S・O・Sの順に送信 |
システム構成
送信側で作られたモールス信号を光に変換し、 受信側で再び電気信号として読み取ります。 その後、信号を解析して文字に変換します。
ここで光による通信を行う
LEDの点灯・消灯によって光の変化を作り、 フォトトランジスタでその変化を検出します。 受信した信号をマイコンで処理することで、 送信された文字を復元します。
体験の流れ
- 送信ボタンを操作してモールス信号を入力します。
- LEDが入力に応じて点滅します。
- 光センサーがLEDの点滅を受信します。
- Arduinoが受信した信号を解析し、文字に変換します。
- モニターに変換された文字が表示されます。
送信した情報が光を通してどのように伝わるのか、 実際に確認してみましょう。
使用機器
| 機器 | 用途 |
|---|---|
| Arduino Uno × 2 | 送信・受信の制御 |
| タクトスイッチ | モールス信号の入力 |
| 高輝度LED | 光信号の送信 |
| フォトトランジスタ | 光信号の受信 |
| PCまたはLCD | 変換した文字の表示 |
| ブレッドボード | 電子回路の組み立て |
| 抵抗・配線など | 回路の構成と接続 |
※実際の使用機器は、製作した回路や表示方法に応じて 変更される場合があります。
この展示で学べること
- モールス信号による情報伝達の原理
- LEDを利用した光信号の送信方法
- フォトトランジスタによる光の検出
- Arduinoを利用した信号処理
- 光通信と光ファイバ通信の共通点
光通信は、情報を光に変換して伝える技術です。 この展示を通して、身近な電子部品を使った通信の 基本原理を学ぶことができます。