カード型Arduino互換機をつくってみる(設計編)
はじめに
この記事は、LOCAL students Advent Calendar 2019の10日目です。
ほぼ丸一日遅刻してしまいました。大変申し訳ございませんでした。
お久しぶりです
夏休み以来何もしてないことに驚愕しております。未だにHNの決まらない一般高専生です。数学、物理、国語が破滅して再試など戦後処理に追われているところにLOCAL students Advent Calendar 2019の存在を思い出してしまい、必死に指を動かしているところであります。
最近やっていたこと
実を言わなくても何もしておりません。格ゲー用アケコン作ろうとしたり基板製造しようとしたりして財布の中身に絶望してしまいました。1枚の記事にできるほどの進捗が出なかったので、無理やり進捗を生み出そうと思います。
NT札幌で得たもの
さて、1日目の久久さんが会場レポートを書いていらっしゃいましたが、12/1にNT札幌というイベントがございました。
イベントの詳細は上記リンクを参照いただくとして（他力本願）、実はぼくもそのイベントにいたりしました（出展はしていませんが）。
そこでぼくはとある出展者の方より1枚の基板をいただきました。
Akita11(https://twitter.com/akita11)様作の、薄型Arduino互換機「Carduino」の基板です。
ちなみに完成品がスイッチサイエンス様にて販売されているとのことです(http://ssci.to/3917)。
本題
これを見て最初に思ったことが
ぼくもつくりたい！！
でした。
なんかパクリみたいになりそうだけどカード型Arduino互換機を造ってる方はわりといらっしゃるみたいでした。名刺みたいに必要時に配れたらすごくいいなと思ってしまったという幼稚園児みたいな理由でカード型Arduino互換機の自作を決め（てしまい）ました。
なお、時間と財布の中身の都合により、設計した互換機の製造ができないので、設計までを記事にしたいと思います。ぶっちゃけこの記事の需要はほぼないと思います。
設計
回路:
今回は突貫工事なのでArduino互換機というかArduino互換機の互換機を設計していきます。数ある互換機の中で、今回はSparkfun社のPro Microの回路を改良したスイッチサイエンス版の回路を丸パクリ参考にしていきます。
選んだ理由としては
- もともとすごく小型
- 単体でUSBを扱えるため部品点数が減らせる
- HIDとして使用できるのでその場に他の電子部品がなくても遊べる
などがあります。早い話がPro Microを平たく伸ばそうというわけです。
というわけでKiCadで雑に書きました。
本家の回路図にないものを想像で補ったりとめちゃめちゃ適当に書いてます。
回路図内に入れ忘れましたが、この回路はベースになったSparkFun版Pro Microの回路図がクリエイティブ・コモンズ・ライセンス（表示-継承 4.0)(https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)下で公開されています。各種クレジットは画像内に記載してあります。
基板:
ここからはぼくが1から考えなければならない基板パターンです。
僕が考えた条件(?)としては
- 基板のサイズはクレジットカードの規格（縦53.98 , 横85.60）に合わせる
- 実装部品は最低限。IOピンはワニ口クリップで接続
- USB端子はスイッチサイエンス版と同じものを使用する。
ということで出来上がりました。
3Dモデルの都合でUSB端子が結構盛り上がってますが製造時に修正します。
また、よく見るとわかりますが（というか3Dビューワーでごまかしましたが）
配線はまだ行っていません。
時間があまりにもなくて配線まで行きませんでしたというのが今回のオチになります。
あとがき
どうしてこんなにしょぼいの？
ひとえに自分の計画性のなさです。
KiCadがフリーズしてデータ吹き飛んだり配線のためのソフトが変な挙動したりと時間が予定以上に取られてしまいこの様です。余裕を持って加工にも冒頭にもちょっと書いたとおり定期テストの戦後処理だとか寮のごたごたに首を突っ込んでしまったことにより更に時間が削られてしまいました。
次回予告
次回（次の記事）ではこの基板を製造業者に投げて製造してもらい、部品を実装して遊びたいと思います。時期は未定です（お財布事情が物を言うため）
もしかしたら基板を自家製造するかもしれません。どのみち基板は製造しますので次回更新を期待せずにお待ち下さい。
アドベントカレンダーの記事をパート分けするのもどうかと思いましたがただでさえ遅刻してるので勘弁してください。
最後に
正直こんな記事では布教にはならないと思いますが、この記事（主に貼りつけたリンク）で電子工作に少しでも興味を持っていただける方が増えたらいいなとか思っています。
というわけで10日目（実質11日目）の記事はこれにておしまいです。ここまでお読みいただきありがとうございました。
次は山田 mueruくんの記事です。
