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 |
回路図はこちら(Ver.01)
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。