壁コン 基板の組み立て方

 

壁スイッチコントローラー 【壁コン】基板の組み立て方を説明します。
壁スイッチコントローラー についてはこちら!

基板のみを購入された方、基板と部品のセットを購入された方向け情報です。
表面実装部品が多く含まれるため、上級者向けになります。

レイアウトと部品表


レイアウトと部品表はこちらです。
回路図は一番下にあります。

部品番号 名前 コメント 注文番号
BOARD 本基板 壁コン基板 こちらで販売中
IC1 3.3V 1117 電源レギュレーター
IC2 ESP8266 Wi-Fi モジュール
C1, C2 100uF 積層セラミックコンデンサ P-8262
C3, C4, C5 0.1uF セラミックコンデンサ
R1, R2, R3, R7, R8,

R11, R12, R15, R16

10kΩ チップ抵抗
R5, R6 330Ω チップ抵抗
Q1, T1, T2 n-ch FET 2N7002
Q2 p-ch FET IRLML6402 I-2553
SW-A, SW-B タクトスイッチ タクトスイッチ
RESET, BOOT タクトスイッチ 極小 タクトスイッチ
LED1, LED2 LED 3mm LED
USB USB USB Micro Type B
JP1 1列 x6 ピンヘッダ 細くないほうが良い
JP2 1列 x3ピンヘッダ 細くない L字ピンヘッダ
ネジ 2.6 x 10 トラスタッピングネジ

 

壁スイッチコントローラー基板 作り方


ここでは 壁スイッチコントローラー の作り方を説明します。

↓何もついていない状態の基板です。

1.パターンカットする

右側タクトスイッチの左上ピン付近にある配線をパターンカットします。
このパターンカットを行わないとUSB電源を抜き差しする際にサーボモーターを取り外す必要があります。 電源は入っていないのですがサーボモーターが負荷になって、起動シーケンスが始まらない状態となってしまうためです。

2.USBコネクタを取り付ける

 USBコネクタを裏返すと、5本の細い端子の両端に黒色の突起があります。
これを基板の小さな穴(赤丸印)にはまるように置くと、ぴったりします。

コネクタを配置したら、まず四隅の足をはんだ付けします。

そのあと5本の端子をはんだ付けします。
端子同士がはんだでくっつきあってしまわないよう慎重に。。

3. ESP8266 (WROOM-02) モジュールをはんだ付けします。

端はシールドに繋がったGNDだったりするので熱が入りにくいです。
真ん中へんからはんだ付けをするほうがやりやすいと思います。

4. 他の面実装品をはんだ付けします。

下の画像では 極小タクトスイッチ、C4 (0.1uF) Q1 (2N7002) Q2 (IRLML6402) を取り付けました。

5. 他の面実装品と L字ピンヘッダ を取り付けます。

下の写真ではタクトスイッチが取り付けられていますが、あとで取り付けたほうが良いです。

6. 積層セラミックコンデンサを取り付ける

C1, C2 に 100uF 積層セラミックコンデンサを取り付けます。
これは大きさが大きいため、予め部品にも予備ハンダをしておくと取り付けやすいです。

また、C1とC2 がお互いに接触しないように、隙間を開けるとブリッジしにくいです。

7. その他の面実装品を取り付ける

C3, C5 に 0.1uF のセラミックコンデンサを取り付けます。
また、同時に基板に予備ハンダをしておくと作業がスムーズに進みます。

8. 残りの面実装部品を取り付けます。

R4, R5 には 330Ω の抵抗を、 それ以外は 10kΩの抵抗を取り付けます。
T1, T2 は 2N7002 を取り付けます。

9. ここでタクトスイッチを取り付けます。

10. LEDとジャンパーワイヤーを取り付けます。

LEDはケースの窓から少し見えるくらいの高さで取り付けます。
冶具を作るか、ケースに取り付けて確認しながら調整します。
LEDの向きは足の長い方が内側になるように取り付けます。
また、基板下部に見える水色の線がジャンパーワイヤーです。
左側タクトスイッチの左にある端子の一番下と、両側のタクトスイッチの間にあるピンヘッダ用のパターンの左から3番目にジャンパーワイヤーをはんだ付けします。

以上で基板の組み立ては完了です。

次にファームウェアを書き込みます。

ファームウェアは最初はシリアルで書き込む必要があります。
一度ファームウェアが正常に書き込まれれば Wi-Fi 経由で書き込みが可能です。

ESP8266 (WROOM-02) へ書き込むには 3.3V の電流に余裕のある書き込み機が必要です。
そのため、 3.3V 800mA 出力できる Ghz2000 HighPower USB-Serial がおすすめです。

接続は下図のように左から DTR, RXD, TXD, VCC(3.3V), RTS, GND のように接続します。

なお、nodemcu法による自動リセットを使用せずに、手動で書き込む場合は RXD, TXD, VCC, GND だけで書き込みが可能です。

その場合、基板上のマイクロタクトスイッチの BOOT を押しながら、RESET ボタンを押し、BOOT を離さずに RESET ボタンを離してください。
プログラム書き込み待ち状態で起動します。

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