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営業部でも開発したい!!

Arduinoでシールドを自作する方法をまとめます

Arduino

シールドとは

Arduinoを拡張する基盤です。
Wi-FiやBLEなどの既製品モジュールを搭載したシールドも多く存在しますが、自分で自由に回路を組める自作シールドも非常に便利に使えます。

シールド1枚に載せるべき機能数

特に制限はありません。
しかし、機能単位でシールドを分けると再利用性が高まりますし、不具合の検証時にも便利です。

小型化が必須でなければモジュール化(機能ごとの分割)をしたほうがいいかと思います。

シールド作成方法

準備するもの

自作用シールド

  • Arduino用に型どられた基盤です。
  • 自由に作成することができます。

Arduino用バニラシールド基板ver.2(黒)
(写真は秋月電子のプロトタイプシールド)

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スズメッキ線

  • 基本配線にはこれを使います。
  • どうしても配線が交差してしまう時はスミチューブなどで絶縁したり、被膜で覆われたケーブルを使います。

協和ハーモネット すずめっき軟銅線 10m TCW 0.5mm 10m

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Arduino用ピン

  • バニラシールドとArduino/下層シールドを繋げるために必要です。

Arduinoシールド用ピンソケットのセット(R3対応)

f:id:hisurga:20170316233358j:plain

はんだゴテセット

  • バリバリとはんだ付けをするので必須です。
  • 最初は安いやつでもいいと思いますが、健康面が気になる方は無鉛はんだを利用するのがおすすめ。

goot 電子工作用はんだこて セット 安定感抜群の大型コテ台付き 半田こて はんだ吸い取り線 はんだ 40W BM-40S

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コネクタ

  • 再利用性を高めたい場合、センサーやモータとの接続にコネクタを使うといいですね。

互換EIコネクタ L字 2P <5個セット><2co-212>

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テスタ

  • 個人的には必須かと思います。
  • ショートしていないかの確認などに使います。

OHM(オーム電機) デジタルマルチテスター TDB-401 (04-1891)

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その他道具

  • 切ったり曲げたりに使います。
  • スズメッキ線は熱が伝わりやすいので、はんだ付けの際はラジオペンチなどで掴みましょう。

高儀 GISUKE ホビーニッパー 125mm GHN-125

iHelp(アイヘルプ) 万能ラジオペンチ 150mm IH-62

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ステップ1 配線の下書き

直感のままに配線をしてもいいですが、いざ進めていくと配線がクロスしてしまう箇所が発生したり、スペースが足りなかったりして、匠な業が必要になってしまうかもしれません。

また、他のシールドと使用するピンが被っていないか確認することも重要です。

そこで事前に設計図を書くことで上記問題を減らすことができます。 秋月さんのシールドの仕様図が下書きにぴったりですので、こちらを印刷してペンで下書きをすると便利です。

こんな感じに、見ての通り結構適当ってことです。
私は表面の配置だけ決めたら裏面の配線はノリでやっちゃいます。
(裏面が1番大事なんですけどね)

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ステップ2 配線/はんだ付け

配線の設計図ができたら、後はそれを信じてひたすらはんだ付けをするだけです。

パーツを押さえながらのはんだ付けは大変ですので、セロハンテープなどで仮止めなどをするとやりやすいです。

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ショートしていないか確認

可能であれば一箇所はんだ付けをするたびに、隣とショートしていないかテスタで確認することをお勧めします。
テスタにショートしていたら音のなる機能があれば、抵抗値を見なくてもいいので楽に確認ができます。

もしもショートしていたら、はんだ取りなどで取り除きましょう。

goot はんだ吸取り線 CP-2015

goot はんだ吸取り線 CP-2015

とにかくビビらず作ってみましょう

1つシールドの作成に失敗しても、だいたい数百円の損で済みます。(高価なモジュールを利用していなければ)

金銭的な損失以上に大きな経験値を得ることができますので、ぜひともどんどんシールドを作成して楽しんでください。