導入編で今回の回路講習でarduino unoのクローンを作ってもらうと話しました。
また今回のコンセプトは
・USB端子を大きいものからtype cに変更したもの
としました。
これを前提としてこれから進めていきます。
まずそもそもarduinoのクローンを作るためにはarduinoの回路図が必要です。
どうやって回路図を手に入れるかという問題ですが、普通ならば市販の製品は回路図を公開していません。
公開すると簡単にコピー品を作成されてしまうからです。ですが、arduinoは幸いにも公開されているためネットからダウンロードすることができます。
さてどうやって回路図をダウンロードするかです。みなさんどこにあると思いますか?自身で一度探してみてください。
Google検索に「arduino 回路図」などと打てばきっとpdfになっているデータがたくさん出てきたと思います。
ここで一つ需要なポイントを教えます。それは、検索時は日本語と英語の両方で行うというものです。
Google検索に「arduino 回路図」とさきほど打ち込んだろ思いますが、「arduino schematic」と打ち込みましょう。
いつもならこれだけたくさん出てくれば御の字なのですが、arduinoでは違います。
なぜならarduinoはなんとeagleのファイルが公開されているからです。もう一度探してみてください。
ここで一つ需要なポイントを教えます。それは、検索時は日本語と英語の両方で行うというものです。
Google検索に「arduino 回路図」とさきほど打ち込んだろ思いますが、「arduino schematic」と打ち込みましょう。
欲を言えば今回の場合は「arduino eagle schematic」などと打ち込んでみましょう。そうすると出てきましたね。
ただこれは公式サイトではないのでここにリンクを貼っておきます。
下の方にDOCUMENTATIONという欄がありますのでそこのeagle file in zipにからダウンロードします。
そうするとeagleで開くことが可能な回路図が手に入ります。
ダウンロードしたら、zipファイルの中身はeagleのprojectフォルダーに入れておきましょう。
projectフォルダはv.8.0以降はC:\User\(ユーザー名)\Document\eagle\projectに存在します。
それ以前はDocument\eagleフォルダに直で置いてあった気がします。(記憶がもうない)
今回は前述の通りtype c のコネクターを用いることが条件ですが、純正の基板では使われていないため、まずは使用部品の選定をする必要があります。
選定するときに、値段とeagleで用いるライブラリ(eagle上での部品)の両方ともがチェックできると楽ができます。
なので今回はdigikeyを使って部品の選定を行いたいと思います。ここから選定を行います
そこから、フィルターの一番下にある在庫品目とEDA/CADモデルにチェックを入れると、在庫が現在ありeagleで使えるライブラリがある素子のみが表示されるようになります。
その後商品リストの単価をクリック後に最小発注数量をクリックすると少ない数で買える安い部品順にすることができます。
今回はリストの上位にありコネクターで有名なAmphenol ICCの12401610E4#2Aを使っていきたいと思います。
有名なメーカーのものを使用した方がディスコン(部品の生産終了)が遅いので長く部品が使えるのでお勧めです。
また,製品の品質もなんだかんだ高い傾向にあります。
商品ページのドキュメントとメディアのEDA/CADモデルのところにあるサイトからライブラリのダウンロードはおこなうことができます。
今回はSnapEDAを利用します。twitterアカウントがあれば簡単に登録できます。
真ん中あたりのdownload symbol and footprontからeagle用のライブラリを選択しダウンロードしましょう。
これで下調べと下準備は整いました。次からは実際に設計に入っていきたいと思います。
eagleを起動してprojectフォルダーにあるarduino unoのデータを開くと以下のような回路図が出てくるはずです。
公式の回路図のUSBコネクターを変更し、DCジャックを減らした以下のような回路図にしましょう。
回路図のほうはこれで修正が終わりました。さらなる小型化や,実装部品の削減を行いたい場合はここからさらに抵抗やLEDなどの部品を減らしていきます。
回路図の修正が終われば,次は実装側を変更していきましょう。
今回は元々のarduino unoの実装側のデータを削除していないため,切り替えを行うとarduino unoの外にUSB type Cのコネクターが転がっている状況だと思います。
なのでとりあえず元のUSBコネクターがあったところにそのままtype Cコネクタをつけておきましょう。
下の図のように、typeBコネクターがもともといた場所にうまく配置すれば大丈夫です。
このまま線を引けば十分に使える基板の完成です。公式のshieldをたくさん持っている人ならばこのままでも十分でしょう。
今回で既存の回路図を改変して自分の作りたいものを作る方法がなんとなくわかったはずです。
最初のころはこれくらいができれば十分です。
このように自分の作りたいものを少しずつ作れるようになっていけばいいと思います。
次は実際に1からものを設計していきましょう。