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AFSS02 – Arduino実験周辺ボード

※終了しました

概要

Arduinoを使って実験を行うとき、LEDやスイッチ、ボリュームなどをつなぐことが多いと思います。そのときにワイヤやブレッドボードを使ってそれらをつなぐがとても面倒に感じます。

そうした部品のつなぎ方は、大抵は決まっています。LEDなら電流制限抵抗を経由してGNDに落とす、スイッチなら一方はGNDにつなぐなど。ならば、最初からそういう接続をしたボードを用意しておけば、配線を減らせます。という考えで作ったものです。

典型的な接続であれば、下の写真のように本ボードの上端の列だけでArduinoと接続でき、とてもシンプルでわかりやすいと思います。

例えばスイッチの一端はGNDに接続していますが、ジャンパを外せばGNDとの接続は切れます。そのジャンパの端子を使ってスイッチを完全に独立した状態で使用することもできます(詳細は後述)。

また、Arduino以外のマイコンボードなどにも利用できると思います。

仕様

搭載している部品は以下のとおりです。

  • タクトスイッチ: 4個
  • DIPスイッチ: 4bit×1個
  • LED: 4個(赤、青、オレンジ、電球色)+電源ランプ(緑)
  • 可変抵抗: 10kΩ×4個
  • ロータリエンコーダ: 2個
  • 圧電サウンダ: 1個(ボリューム付き)

各部品は典型的な回路接続をしており、また、それらの接続はジャンパピンによって解除できます。

基板サイズは100×100mmです。

使い方

上述のように、基板上で部品の接続を済ませております。言い換えれば、どのように接続しているかを知らなければ使用できません。ここでは、各部品の接続(回路図)を示して使用方法を説明します。

タクトスイッチ

基板上の接続は下の回路図のとおりです。

スイッチの両端がそのまま2ピンのJ17に出ています。

また、2×2のジャンパ用のピンヘッダを経由して、一方はGNDに接続できます。もう一方はオープンのままにすれば100Ω経由でSW1端子(基板の端)に出ます。SWオンでGNDという一般的な使い方ならこれで良いでしょう。100Ωはスイッチの接点保護用です。これがないと、SWを押したときに0.01μFのチャージが一気にスイッチの接点に流れてしまいますので。

2×2のもう一つの端子にジャンパピンを挿せば100Ωをスキップ(ショート)できます。使用形態によって選択してください。

この回路が四つあります。

上の写真ではGNDのジャンパつないでいます(わかりやすさのために黄色を使っています)。

DIPスイッチ

DIPスイッチの回路も、基本的にはタクトスイッチのものと同じです。

スイッチの一方がGNDに接続できるピンヘッダ、もう一方が100Ω経由です。100Ωをショートできるジャンパ用のピンヘッダもあります。また、それぞれのピンヘッダを直接使えば、DIPスイッチだけの状態で使用することも可能です。

上の写真で、DIPスイッチの下側がGND接続用のピンヘッダです(ジャンパピンを挿した状態)。

LED

スイッチと同様、ピンヘッダの使い方次第でLEDをそのまま使うか、抵抗経由、GNDへの接続が簡単に選択できます(四回路あります)。Arduinoの端子から電流の吐出しで使うならArduinoの端子を抵抗経由でカソードはGNDに、吸込みで使うならVccを抵抗経由にしてArduinoの端子をカソードにつなげばよいでしょう。基板の端の端子は吐出しで使うことを想定しています。

上の写真では黒のジャンパピンでカソードをGNDに落としています。

圧電サウンダ

LEDと同じ接続方法です。圧電サウンダの音量は比較的大きく、実験中にはやかましく感じるので音量を絞るボリュームを付けています。なお、ボリュームを絞りきっても音が完全に出なくなるわけではありません(かすかに聞こえます)。

通常は、上の写真のように一方をGNDにジャンパで接続して使うことになると思います。

可変抵抗

一方をVcc、もう一方をGNDにジャンパで接続するピンヘッダ(J10)を設けています。摺動子は10kΩ経由で外に出ます。ピンヘッダの真ん中をジャンパすれば10kΩはキャンセル(ショート)できます。単純なものですが、回路図にすると少々ややこしく見えてしまいます。

上の写真は、GND、Vccのジャンパを挿した様子です。可変抵抗は四回路搭載しています。

ロータリエンコーダ

ロータリエンコーダは接続を変更するジャンパは設けていません(ややこしくなりすぎるので)。一般的な接続回路経由でA、B、それに、押込みのスイッチが出ています。ロータリエンコーダは二回路搭載しています。

回路図の中ほどのジャンパは、A、Bを入れ替えるためのものです。部品によってAとBの接続が異なっているようなので、このような回路を設けました。基板の裏にハンダジャンパを用意しています(製作編で説明します)。

ロータリエンコーダの直ぐ側と、基板の端に端子(ピンヘッダ)を用意しています。

電源

基板の左上にVccとGND用のピンヘッダを用意しています。また、その側に電源ランプ(LED)も設置しています。通電中は常に点灯します。

この他、基板上の数か所にVccとGNDの端子を設けています。必要に応じて使ってください。

製作編

ここでは、本機を組み立てる際に注意すべき点について記します。あまり難しいところはないですが、気を付けるべき点などがあるので、まずは一通りご覧ください。

回路図と部品表

全体の回路図と部品表はPDFで用意しております。

基板

チップ部品はすべて実装済みです(41個)。したがって、自分でハンダ付けする部品は大きなものだけです。

ピンヘッダ

ピンヘッダは長いものを用意しています。それぞれの長さに切って使ってください。ニッパで切断すると割れがちですが、ワイヤストリッパのカッタ部分を使うと割れずに切れます。ピンヘッダはすべては使いません(予備として多めに入れてあります)。

ベッセル(VESSEL) ワイヤーストリッパー 3500E-2

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当キットでは接続端子はピンヘッダを採用しています。例えばスイッチの端子をピンヘッダでで出しておけばGNDへの接続がジャンパピンで簡単にできるためです。ジャンパピンを挿さずにそこにワイヤを接続することでスイッチを直接使うこともできます。これがピンヘッダを採用している理由です。
上端の列はジャンパピンを挿すことはないのでピンソケットでも良いと思います。好みに合わせて作ってください(ピンソケットはキットには含まれませんので必要に応じて用意してください)。

圧電サウンダ

入手した部品の足のピッチが基板の穴ピッチと合っていませんでした。無理に押し込まずに少し浮かせて取り付けてください。

※追加頒布の際に基板を修正しました。

また、圧電サウンダのボリューム用可変抵抗は三本足ですが、の基板の穴は四つあります(RV5)。二種類の部品に対応できるようにしたためです。スムーズに入る方を使ってください(逆向きだと上手く入りません)。

LED

全部で五つあります。電源ランプには緑のものを使ってください。緑のLEDは極めて明るいので抵抗値を大きくしています。その他の抵抗値はすべて同じですので、色は好みの順に並べて大丈夫です(電球色のLEDはやや明るいように感じます)。

ロータリエンコーダ

上でも触れましたが、A、Bの端子が部品によって異なるようなので、逆にも接続できるようにしています。基板裏にハンダジャンパを設けています。

このキットで用意したロータリエンコーダでは、Reverseの方をショートしてください(四か所)。Arduinoとの接続を逆にしても良いのですが、混乱しそうなので基板上で対処できるようにしています。

ただ、ソフトウェアによっても異なるようなので、どちらが正でどちらが逆なのかはなんとも言えないのですが…。ハンダジャンパですので、後からでも変更できます。

Normal側かReverse側のどちらかは必ずショートしてください。両方ともオープンだと動作しません。

可変抵抗

取付用の穴がやや小さめです。端子を曲げないように注意しつつ押し込んでください。

Vcc、GND端子

基板の数か所にVccとGND用の端子を配しています。適当に使ってください。

GND端子のいくつかはLEDの足の切れ端などを使ってループ状にしておくとオシロスコープのプローブで掴むのに便利だと思います。

足・底板

キットには含まれていませんが、基板裏での思わぬショートなどの事故を避けるために足や底板を付けることをおすすめします。基板の四隅にM3用の穴を配置しています。

底板を作るなら、サイズは100x100mmです。穴位置は端から6.5mmです。

厚紙を切って、この穴を使って結束バンドで縛り付けても良いと思います。別の基板の例ですが、下の写真のような感じで。


【オマケ】

別の試作や失敗した基板があることを思い出しました。穴の位置が同じなのでスペーサをはさめば底板として使えそうです。同梱しておきますので良かったら使ってください。ただし、在庫限りです。終了の場合はごめんなさい。また、基板の種類は複数あります。下の写真の基板とは限りません。

※オマケは終了しました

頒布

頒布品はキット(部品セット)です。完成品ではありません。

ご希望の方は、下記注意事項等をご確認の上、下のフォームからお申し込みください。

【注意事項】

  • 部品の調達の都合上、上の写真とは異なる場合があります。
  • Arduinoやジャンパワイヤは含まれません。部品表に記載のものだけです。
  • コストダウンのため、ほとんどの部品は海外通販で調達しています。
  • 本機のマニュアルは当ページがすべてです。紙媒体はありません。また、本機は電子工作の経験がある程度ある方を対象としております。電子工作の基本については、こちらのページに参考になりそうなサイトなどをまとめてあります。
  • 資源の有効活用のため、梱包材は再利用することがあります。ご了承ください。
  • 仕様や頒布価格は予告なく変更することがあります。
  • 本機の組立てや使用による怪我・事故等には責任を負いません。

【価格】

  • 頒布価格: 2,300円
  • 送料: 280円
  • 支払い方法: 銀行振込

【申込みフォーム】

※これは申込み専用フォームです。申込み以外(問合せ等)には使用できません。

こちらにご入力いただいたメールアドレス宛に、追って、振込先等をお知らせします。入力ミスのないようお願いします。また、ここにご住所等は書かないようにお願いします。

このフォームでお申し込みいただいた時点では、注文が確定されるわけではありません。タイミングによっては、在庫が切れている場合もあります。自動注文システムではなく手動での対応ですので、何卒、ご了承下さい。

終了しました

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