AKBONE2020 (Ver.20210114~20211224) ではんだづけをはじめよう
![画像1](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43769394/picture_pc_385353c4ca06b2ccfebd6ca28aa318d9.jpg?width=800)
AKBONE2020 とは?
はんだ付けのトレーニングキットです。秋葉原ロボット部 (旧 日本Androidの会秋葉原支部ロボット部) にて、毎年電子工作のトレーニングキットを作っています。2020年バージョンとしてはんだづけの練習のためのキットを作成しましたが、2021年以降も逐次改良をしてキットを提供しています。
この note は AKBONE2020 (Ver.20210114 および Ver.20211224) キットの組み立てテキストです。( 旧バージョンのテキストはこちら → https://note.com/nanbuwks/n/n7a8f31cf9781 )
AKBONE2020 とは
・はんだづけ初心者向けに、練習しながら簡単にイルミネーションマイコンを作ることができます。
・LEDストリップ付属、クリスマスに向けての工作などに応用できます
・Arduino の互換機として使用でき、簡単にプログラムを作って楽しむことができます。
・中心部分は小さい部品が既に組み立て済みの格安ボードを使います。 LGT8F というマイコンを使い、本家の Arduino と同じように電子工作を楽しむことができます。
・GROVE端子がついていて、市販のいろんなセンサーなどをつなげることができます。
・圧電スピーカーがついていて、音を出すことはもちろん、音センサーとしても使えます。
・タッチセンサー端子付き。バナナなどをつないでみましょう。
・はんだもついているぞ!
・安い! 勉強会用の頒布価格は送料込みで¥800です。
・はんだづけはじめての方に、チャレンジがしやすくなっています。
AKBONE2020 Ver.20210114 の違い
・ちょっと基板のサイズが大きくなりました。
・旧バージョンでできなかったUSB収納を実現しました。
・GROVE端子を2つに増やしました
・旧バージョンでは LED ストリップを直接取り付けていましたが、GROVE経由で取り付けする方法に変更しました。
・添付の LED ストリップを 3cm 間隔タイプ としました。
AKBONE2020 Ver.20211224 の違い
ウラ面に名前を書く欄をつけました。
![](https://assets.st-note.com/img/1640947805310-q3fZpMTCLp.png?width=800)
コネクタ、ケーブルの配色を変更しました。
5Vモード時の書き込み動作を安定化するために、抵抗R5(10kΩ)を追加しました
部品一覧
今回頒布したキットに含まれる部品です。不足がないか確認してください。
![画像2](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43770662/picture_pc_02f25b8cf0ba97ad5cec6aef4e35c799.png?width=800)
なお、Ver.20211224版では以下のように⑲10kΩ抵抗が追加、⑩⑪のコネクタの色を変更しています。
![](https://assets.st-note.com/img/1640947993676-BsiXYhlg5M.png?width=800)
1 「 メイン基板 」: AKBONE2020基板
2 「サブ基板」:LEDストリップ用基板
3 「 USBモジュール 」: CP2102 搭載のUSBシリアルモジュール
4 「 LGT8F マイコンボード 」: LGT8F328P 搭載のマイコンボード
5 「 LEDストリップ 」: 20 素子フルカラーLEDテープ NeoPixel互換
6 「GROVEケーブル」:20cmケーブル(2021年11月出荷分以降は、黒赤緑黄色ケーブルになっています。)
7 「 結束バンド 」: LEDストリップ固定用
8 「 はんだ 」: 鉛フリーはんだ
9 「 ピンヘッダ 」: 2.54mmピッチ 折って使ってください
10 「 Groveコネクタ横型x1 」:サブ基板側コネクタ LEDストリップ用
11 「 Groveコネクタ縦型x2 」:本体側コネクタ LEDストリップや市販のセンサなどを接続する端子(2021年11月出荷分以降は、白x1、緑x1の色に変更になっています。)
12 「 2x6 L型ピンソケット 」: USBモジュール接続ソケット
13 「 ジャンパー x4」: マイコン電源などの 5V/3.3V 選択用
14 「470Ω抵抗x3」: 電圧調整や圧電スピーカーの保護用
15 「 47uF 」: 5V 電圧安定用
16 「 圧電スピーカー 」: 発音および音センサ用
17 「 ツェナーダイオード 」: 圧電スピーカーの発電制限用
18 「USB Aソケット」:USBモジュールの収納用
用意するもの
https://qiita.com/nanbuwks/items/64465f23da1e3d1dec47
この資料に基づいて機材を用意します。
組み立てをはじめよう
メイン基板 キットには1枚入っています。(以下の写真は2枚を使って表裏を写しています)
![画像3](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771198/picture_pc_652e1e98cd58abc30eb6677496b85e1d.jpg?width=800)
その基板にまずピンヘッダをはんだづけします。
基板の向きを間違えないようにして、このように差し込みます。注意!まだはんだづけはしません!
![画像4](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771218/picture_pc_f739cbe9f32c62377f1b4bed5b9e97a9.jpg?width=800)
次に、4方向にピンヘッダを立てて、
![画像5](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771223/picture_pc_5fdbcb1ca46e98bfbd9702406b596294.jpg?width=800)
LGT8F マイコンボードを差し込みます。向きに間違いがないことを何度も確認!
![画像6](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771230/picture_pc_54bb911ab9915997a543b21faf4bfe9f.jpg?width=800)
では、いよいよはんだづけしていきましょう。
先の資料のはんだづけの方法の説明に基づいて進めていきます。
![画像7](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771350/picture_pc_6adf60194c5f6a5fb04a3439285edcb8.jpg?width=800)
4辺をはんだづけしていきます。
![画像8](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771377/picture_pc_e20c30fc75268ec341ccd9e76b22aad5.jpg?width=800)
裏がえして、裏側もはんだづけします。
![画像9](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771418/picture_pc_e551de0100888b598ea58647acad104b.jpg?width=800)
裏側のはんだづけがおわったところです。
![画像10](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771624/picture_pc_5ff7c1b77d17a29835f75e95130ef817.jpg?width=800)
次に、USBシリアルのコネクターを取り付けます。
部品が傾くので消しゴムを台にしています。
![画像11](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771632/picture_pc_60b577a083627c83abc783ffb75fe697.jpg?width=800)
はんだづけ終わったところ。このようにUSBモジュールを取り付けて使います。
![画像12](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771683/picture_pc_2dc2d30d4900a931892bba2a9b352e23.jpg?width=800)
次に、USBモジュール収納用コネクタを裏に取り付けます。
![画像13](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43771707/picture_pc_1925c40d03a5311f6ab2bf592179b90e.jpg?width=800)
USBモジュールを使わない時にこのようにして収納ができます。
![画像14](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43772798/picture_pc_8e830684fdc6d6a29633fddea71eddf2.jpg?width=800)
次に、電源電圧設定ピンを取り付けます。
![画像15](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43772810/picture_pc_393f8cf3c2d4bcf97a039ee9c561e858.jpg?width=800)
はんだづけが終わったら、ジャンパーブロックを取り付けます。
![画像16](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43772829/picture_pc_53bb68f1dab92dc08076561594ba9ab8.jpg?width=800)
このように取り付けてください。これはVCCを3.3Vで動かす、G2L(2番めのGROVE端子)の YとW(黄色と白の線)を3.3Vで動かす、G2LのR(赤の線)ないし5Vで動かす設定です。
ジャンパーの接続の設定は以下のようになっています。
![画像17](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774145/picture_pc_28c4588789b55f95931f1332b8b1afd9.png?width=800)
さて、Ver.20210114の場合、LGF8FマイコンVCCが5Vだとプログラム書き込みに問題があります。3.3Vの設定で使ってください。
Ver.20211224 の場合はその問題を解決するために、10kΩの抵抗(茶黒赤金)をはんだづけします。
![](https://assets.st-note.com/img/1640948178311-7LG18SjweZ.png?width=800)
動作確認その1
ここまで組み立てたら、動作確認をしましょう。ピンソケットに USB コネクタに取り付けます。差し込みは2列ありますが、どちらの列につなげても構いません
![画像18](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774208/picture_pc_0bf7e169648544c87090d9d04c11124e.jpg?width=800)
パソコンの USB ポートや USB 充電器などに接続します。LGT8F マイコンボードには、青LEDが点滅するプログラムが書き込まれています。赤LEDが点灯し、青LEDが点滅すればまずはOKです。
![画像19](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774217/picture_pc_ee204d50b10e79fa269f2e723b71897e.jpg?width=800)
LGT8Fマイコンにプログラムを書き込んでみよう
以下の記事を元に、Arduino 開発環境とLGT8Fマイコンのソフト設定をしてください。プログラムが書き込めて、正常に動いたでしょうか?
![画像20](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774318/picture_pc_823aecc71d80c7ec12b8c6794829cba7.jpg?width=800)
もし、書き込みができない場合は以下の原因が考えられます
1. USB シリアルモジュール CP2102 のドライバが OS に登録されていない2. USB シリアルポートの選択が正常にできていない
3. はんだづけ不良
1.および 2. については勉強会のTAとトラブルシュートをしてみましょう。3.についてはルーペなどで拡大し、はんだ付け箇所をよくチェックしてみましょう。
無事動くようになったら、次のステップに進みます。
LED ストリップを光らせてみよう
LED ストリップ、テープ状になったLEDですが、NeoPixel という名前で adafruit 社が販売しているものと同様に使えるものを同梱しています。
Arduino開発環境で LEDストリップを光らせるためには adafruit 社のドライバを使用します。adafruit 社のドライバは LGPLv3 ライセンスとなり、NeoPixel 商品以外にも使用可能です。
それだとオープンソースのタダ乗りになってしまいますね。ドライバページhttps://github.com/adafruit/Adafruit_NeoPixel
にも、、以下のように書いてあります。
Give back
The library is free; you don’t have to pay for anything. Adafruit invests time and resources providing this open source code, please support Adafruit and open-source hardware by purchasing products from Adafruit!
cは adafruit 社の NeoPixel を使いたいところですが、今回はゴメン!
謝った上で、LEDストリップを取り付けます。まず、「DIN」と表示されている方の端面に、はんだを乗せていきます。
銅色になっているところに写真のように加工していきます。
![画像21](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774377/picture_pc_3a08915c0ffd384f9fe4baa7b794de7a.jpg?width=800)
LEDストリップをサブ基板にはんだづけします。
![画像22](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774423/picture_pc_95d74f8f19a07eee0bac2b305ba39e8f.jpg?width=800)
まず基板にハンダを乗せて
![画像23](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774444/picture_pc_4ab2e9fc06b193961e0fe16e2059f1ac.jpg?width=800)
切れ目に合わせてはんだを溶かして接合します。
結束バンドと、GROVEコネクタを取り付けておきましょう。
![画像24](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774487/picture_pc_0da41b0aea1968d98b116e2818416b98.jpg?width=800)
次に、本体側のGROVE2に端子を付けます。Ver.20211224の場合、緑色コネクタ。Ver.20210114の場合は白コネクタをはんだづけしてください。)
![](https://assets.st-note.com/img/1640948314682-LI48vw05PS.png?width=800)
電解コンデンサを取り付けます
![画像30](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774650/picture_pc_a711a82239f3203f6b693f172ad58e3b.jpg?width=800)
![画像26](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774563/picture_pc_510bf40ca88de4441ff38a504914571e.jpg?width=800)
テストプログラムを走らせてみます。
![画像27](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774569/picture_pc_5ff80149594f28fb1ac0eae572e14050.jpg?width=800)
上級編!
時間が余った人は残りの部品もとりつけます。
ツェナーダイオード、抵抗、圧電スピーカーを取り付けます。
![画像28](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774601/picture_pc_e7aa26456d14aedf31fc48f8798f7155.jpg?width=800)
圧電スピーカ、GROVE端子を取り付けます。圧電スピーカの向きはありません。
![画像31](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774681/picture_pc_8faaa589ddc82d8c01f5a1e092b0625e.jpg?width=800)
完成です!お疲れ様でした。
![画像31](https://assets.st-note.com/production/uploads/images/43774750/picture_pc_730f5b03bcbc4440d0386ce4cf2f4d18.jpg?width=800)
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