この記事は＜JLCPCB＞様の提供で執筆しています。
Arduino UNO用LEDシールドの作成
目次
開発の経緯
Arduinoから少し離れて、ESP32やSTM32とかのマイコンにしばらく浮気をしておりました。
しかし、巷ではArduino UNO R4 MINIMA や WiFiタイプなどのルネサスの32bitマイコンが搭載されたArduinoが発売されて、私もいろいろと試したくなりました。
組み込みプログラムを作成する際にLEDを使ったデバッグは頻繁に行われると思います。
私は、めちゃくちゃLEDを使用したデバッグを行います。
しかし、いざデバッグをしようとするたびに、ブレッドボードや抵抗、LED、ジャンパケーブルを用意して回路を組まなければいけない。
その点のわずらわしさを少しでも解消できるよに、Arduino UNO専用のLEDシールドを作成しました。
回路と基板の設計
以下が作成した回路図になっています。
簡単な回路となっていますが、Arduino UNOのすべてに入出力ピンにLEDが接続されています。
LEDの手前にはジャンパ用のブリッジを設置しており、不要なピンはカッターで切断して無効にすることができます（切断したジャンパはハンダで再接続が可能です）
基板設計はkicadを使用して行いました。標準のArduinoシールド用モデルを使用して設計した基板が以下のようになっています。
とまぁ、とても単純な回路となっております。
この基板で、毎度お世話になっているJLCPCB様で基板発注を行いました。
発注図面の作成、及び発注方法は過去の記事＜【ESP32で電子工作-2】デジタル時計の作成(1)【プリント基板の作成】＞見ていただければと思います。
基板製作と動作確認
今回の基板の製作枚数は30枚！！、LED・抵抗もJLCPCBのほうでアセンブリをしてもらいました。
同じ部品をたくさん使う場合、自分で部品を集めてはんだするよりも、手間・価格面共にコスパがいいと思います。
実際にかかった費用としても、基板代が12.2ドル！！ アセンブリ代が部品費用も併せて23.67ドル！！
合わせて36ドル弱！！ 今回は抵抗20個とLED20個という安い部品だけの構成ではあったモノの、一枚だと1ドルぐらいで作れてしまいます。
で、実際に届いた基板が以下のようなものになっております。
しっかりと抵抗とLEDは引っ付いてそうです。
Arduino用のスタッキングコネクタをはんだ付けして、最近購入したArduino UNO R4 MINIMAに搭載してみました！
Arduino用のスタッキングコネクタを使えば、通常のArduinoのようにジャンパケーブルで拡張することや、他のArduinoシールドを追加することも可能です。
そして、実際の動作している動画がこちらになっております。
見てもらったように、すべての出力ピンに対してLEDが制御できていることがわかります。
緑色のとてもきれいな。LEDの点灯ですね！！
この基板があれば、Arduinoでプログラムを動かす際のデバッグがとても楽になりそうですね！
宣伝とかご紹介
実際に基板の作成をするには
今回紹介した基板とLED点灯プログラムはGitHubで公開しております。
https://github.com/ramtuc/ram_prog/tree/main/Arduino_LED_Shield/Arduino_Schetch/LED_test には点灯プログラムが入っております。
https://github.com/ramtuc/ram_prog/tree/main/Arduino_LED_Shield/schematic には基板データが入っておりますのでご自由にお使いください。
JLCPCBで基板を作成するときは[ Arduino_LED_Shield.zip ]を読み込ませることで、同様の基板が製作することができます。
また、実装サービスに使用したBOMファイル、CPLファイルも入っています。
そちらのファイルを使用することで、LEDと抵抗が実装済みの基板を製作することができますので、自己責任とはなりますがご利用いただけたらと思います。
Boothショップでの購入
紹介したLEDシールドはBoothのショップで購入できます。セット内容は以下の通りです。
- LED・抵抗が実装済みのシールド基板
- Arduino用スタッキングコネクタ
購入サイト→ElectroRam Studio
ご検討のほど、よろしくお願い申し上げます。
今回の記事は以上となります。
それでは、良き電子工作ライフを！！
See You …
