ON THE HAND: Arduino 互換機を自作する（２）：部品を選ぶ

前回、簡単に自作できる Arduino 互換機には内部クロックと外部クロックの２種類があることを説明しました。
どちらも必要な部品はほとんど同じなのでまとめて紹介します。

今回紹介する部品で組み上げるとこのようになります。
この写真は外部クロックのタイプです。

Arduino UNO が 140mm x 90mm なのに対して、
自作版は 45mm x 35mm なので 1/3 程度の大きさになっています。
上手に部品配置するともっと小さくできるかもしれません。

その代わり、Arduino UNO のような USB や外部電源などの
端子類はありませんし、市販のシールドも使えません。

これを作るのに必要な材料は次の通りです。
一式だけ必要な道具と、１台分の材料に分けて説明します。

【一式だけ必要な道具】

FTDI USB シリアル変換アダプタ

自作 Arduino では必須の重要アイテムです。
オンボードで USB コネクタを載せないため、
マイコンチップにこのモジュールを繋いで
Arduino IDE からスケッチを流し込みます。

変換モジュールにはケーブル付きのものなど
何種類かありますが、リンク先のようなアダプタ型が
安くて小さいのでお奨めです。

通常はソケットにジャンパー線を挿して使いますが、
今回はこのアダプタのピン配列に合わせてピンヘッダを
用意して基板に直接挿せるようにする予定です。

余談ですが、配線を間違えると逆電圧が掛かって速攻で壊れます。
私だけかもしれませんが、ケアレスミスで頻繁に壊すので
出来るだけ安いものを選ぶようにしています。

Arduino UNO

Arduino を作るのに Arduino が必要
という罠。
ATMega328p というメインチップに
ブートローダを書き込むために使います。
UNO でなくても構いません。

内部クロックで構わない場合は
スイッチサイエンスさんが販売しておられる
ブートローダ書き込み済み ATMega328p を
使用すると Arduino UNO は不要です。

10μF 電解コンデンサ

ブートローダを書き込む場合に必要です。
・・・なはずなのですが、私は無しでも書けました。
真似して壊れても知りません。

半田ごて

何でも良いのですが、精密機器用に小手先が細くなっているものが
お奨めです。

あと当然ながらハンダも必要です。
はんだ付けが不慣れな方の場合はハンダ吸い取り器もあると安心です。
ハンダがブリッジしてしまった場合、吸い取り器無しで復旧するのは
かなり大変です、って言うかほとんど無理。

ブレッドボード

小さいもので構いません。
はんだ付けの前に仮組みで動作確認するのに
使います。

リンク先の 85mm のものでもATMega328p を
��個横並びで挿せます。
一方をブートローダー書き込み用、もう一方を
書き込み対象にすると、ブレッドボード１個で
コンパクトなブートローダー書き込み機を
実現することも可能です。

【材料】

ATmega328p-PU

Arduino のメインチップです。
DIP タイプ（脚付き）の "-PU" の他に、
表面実装用の "-AU" もあります。
間違えて注文するとはんだ付けで
ひどい目に逢います。

リンク先は内部クロックを使用するように
ブートローダーを書き込み済みのものです。
ブートローダーを上書きして外部クロックに
することも可能ですが、ブートローダーを書くなら
秋月電子通商さんのブートローダー無しのタイプの
方が安いです。

いずれにしても１個ずつ買うと送料が馬鹿になりません。
電子部品全般に言えますが、小さくて単価も安いので
どうしても少量購入は損ですね。

まとめ買いするか、秋葉原に行ったときに実店舗で買うようにしないと、
チマチマと注文していたら宅配業者への献金状態です。

ユニバーサル基盤

リンク先は２５枚パックです。
「２５枚もいらないよ。」と思うかもしれませんが、
��枚ずつ買うと高くて馬鹿馬鹿しいので、
遊び倒すならこのくらいがお奨めです。

ただ、安いだけあって端割れや剥がれなどが多いです。
人へのプレゼントにするならバラ売りなど
質の安定したものを買った方が良いかもしれません。

ピンヘッダかピンソケット

切り離して使えるタイプのピンヘッダです。
いかにも怪しい中国業者でも間に入って
安心させてくれるAmazonさんって素晴らしい。
秋葉原に行ける場合は秋月電子通商さんが安いです。

シールドを使いたいのであれば Arduino UNO と
同じ形状のピンソケットも市販されています。
が、わざわざピン配置まで合わせて頑張るなら
Arduino UNO を買った方が（以下自粛）

16MHz 水晶振動子

外部クロックの場合にだけ必要です。
内部クロックの場合は無しで構いません。

超高速 16MHz です。16GHz ではありません。

発光ダイオード

最近はホームセンターでも売っていますが、
��個３百円くらいすることが多いです。

通販で買えば100個で200円程度。
そう、100個。通販ならね。

このリンク先の LED は頭が小さくて
脚も短いので結構使いやすいです。

0.1μF セラミックコンデンサ

１台あたり２個ずつ使います。

リンク先の sapporo boueki さんは Amazon の
中でも手に入りにくい低単価の部品を
少量パックでもかなり安く出しています。

送料が掛かるので、抵抗、コンデンサ、
圧電スピーカなど、量を消費するものを
まとめて注文すると良いかもしれません。

22pF セラミックコンデンサ

Amazon では手に入らないようなので秋月電子通商さんで。
これも１台に２個ずつ使います。
内部クロックの場合は不要です。

10kΩ抵抗

これもホームセンターで買うと高いですが、
ネットなら20本で42円。
でも送料が230円。

という訳で、やはりまとめ買いか秋葉原推奨。

1kΩ抵抗

他にもタクトスイッチなど付けておいた方が便利なものはありますが、
必須ではない部品は省略しました。

どうしても単価が安いのでネットで買うと送料が馬鹿になりません。
「都内近郊だが秋葉原が遠い」という場合は、横浜エリアなら
石川町に「エジソンプラザ」さんという不思議な一角があります。
また、多摩エリアの場合は分倍河原に「エステーシー府中」さんという、
これまた何とも表現しがたいお店があります。

それぞれなかなか良い味を出しておられるので、
お店の紹介も気が向いたらそのうちに。

次回からようやく作り始めます。

ON THE HAND

2015年4月5日日曜日

Arduino 互換機を自作する（２）：部品を選ぶ