第15回 電子回路図からブレッドボードを組み立てる

今回は電子回路図からブレッドボードを組み立てます。

今回の説明

回路を完成させるために以下の順序で説明しています。このエントリの説明は(2)「PICマイコンのベース回路を組む」の部分のブレッドボードを組み立てるステップになります。

1. LEDを電池と抵抗のみで光らせる回路を組み立てる
   PICマイコンの回路を組み立てる前に、まずはブレッドボードに慣れておくことにします。電池、抵抗、LEDのみを使って、ブレッドポード上に回路を組んでLEDを光らせてみます。ここでは電池、抵抗、LEDの回路記号と回路図の説明をして、回路図からブレッドボードに組む方法を説明します。まずはブレッドボードに慣れましょう!
2. PICマイコンのベース回路を組む
   はじめの一歩の回路は、LEDを1秒に1回光らせるだけの回路です。この回路をブレッドボードに組み立てます。
3. プログラムを作る
   LEDを1秒に1回光らせるプログラムを作成します。
4. PICマイコンに書き込んで動作させる
   作成したプログラムをPICマイコンに書き込んで動作させてみます。
5. ベース回路にスイッチを追加
   LEDの点滅をスイッチで開始させるために、ベース回路にスイッチを追加します。これまではLEDを光らせる、という出力制御をしましたが、今度はPICマイコンで外部から信号を入力する方法を確認します。
6. ベース回路にブザーを追加
   スタートスイッチ付きの、1秒に1回光らせる回路を作りましたので、ブザーを追加してタイマーとして完成させます。

電子回路からブレッドボードに組み立てる

前回の記事では、ヘトヘトになりながらも実体配線図からブレッドボードに回路を組み立てました。特に初めての場合、延々と続く配線にうんざりしたのではないでしょうか。今回は、懲りずに電子回路図からブレッドボードを組み立ててみます。

というのも、実際の雑誌や書籍では、実体配線図ではなく電子回路図しか示されていないことが多いので、前回と重複する部分は多いですが、電子回路図から回路を組み立てる手順を確認しておきます。

すでにブレッドボードは組み上がっていると思いますので、今回は読むだけになってしまいます。できれば頭の中で作業を想像しながら手順を一通り確認しておいてください。

なお、説明が同じになる部分は省略していますので、必要に応じて前回の記事を参考にされてください。

電子回路図の確認

それでは電子回路図を確認しておきましょう。

この回路図からブレッドボードに組み立てていきます。電子回路図から回路を組み立てる場合は、配線が終わった部分は蛍光ペンなどでマークをしていくとよいと思います。

前回はブレッドボードの電源ラインの説明から始めましたが、このあたりの状況は同じですので、以下の配線状態から始めます。

まず前回と同様、PICマイコンの電源接続から始めます。回路図を見ると、PICマイコンの1番ピン(VDD)は電源のプラス、8番ピン(VSS)は電源のマイナスに接続すればOK、ということがわかりますよね。

ブレッドボードには両側に電源のプラスとマイナスがきていますので、以下のように接続すればOKです。この配線は前回と同じですが、この後の配線もすべて前回と同じになりますので、回路図からブレッドボードに組み立てるやり方を重点的に確認してみてください。

この配線が終わったら、回路図にマークを付けます。

次にコンデンサを配置します。このコンデンサはパスコンですので、PICマイコンの1番ピン(VDD)と8番ピン(VSS)のすぐそばに配置するんでしたよね。

回路図にマークを付けます。

次に、PICKit3のコネクタの接続をします。1番ピンから接続しましょう。PICKit3コネクタの1番ピンと、PICマイコンの4番ピンがつながればよいので、以下のようにします。

回路図にマークをつけます。

続いて、例の10kΩの抵抗を接続します。回路図では、抵抗の片方がPICKit3の1番ピンあるいはPICマイコンの4番ピン、もう片方が電源のプラスにつながっていればOK、となっていますので、以下のように接続します。(この位置に配置する理由は前回の説明もあわせてご確認ください)

回路図にマークします。

次に、PICKit3の2番ピンと3番ピンを配線します。回路図を見ると、それぞれ、電源のプラスとマイナスに接続されていればOKということがわかりますので、以下のように線の長さが短くなるように、すぐそばの電源に接続します。

回路図にマークします。

続いて、PICKit3コネクタの4番ピンと5番ピンを接続します。回路図を見ると、これらはそれぞれPICマイコンの7番ピンと6番ピンに接続されていればOKですので素直に以下のように接続します。

回路図にマークします。

最後に、LEDの接続です。回路図では、PICマイコンの2番ピンから出て、抵抗を通って、発光ダイオードのアノード、発光ダイオードのカソードから電源のマイナスに接続できればOKですので、これも前回と同様、以下のように接続します。

回路図にマークします。

これで回路図のすべての配線にマークがつきましたので完成です！！！

まとめ

前回の説明と重複部分は省略しましたので、説明自体は前回より短かくなりましたが、実際には前回と作業量は同じです。実体配線図は実際の接続がイメージに近く感じたと思いますが、電子回路図から組み立てる場合は、実際の接続がイメージしづらいので、ちょっと手をつけづらかったかもしれません。

実体配線図は一見わかりやすいですが、その分、実際に電子部品を組み合わせる時、配線図どおりにしないこともあるので、かえってわかりづらくなることがあります。

一方で、電子回路図は物理的な配置ではなく、あくまで電気的な接続を示しています。電気的に回路図通りに接続すればOKですので、慣れてくると電子回路図から行った方が配線しやすいのではないかと思います。

ただ、ある程度経験が必要な部分もあります。それは電気的に接続されていれば問題ないものの、ブレッドボードのスペースをうまく使うように部品を配置していく点です。

実は、今回作成したブレッドボードですが、もっとスペースを圧縮することもできます。どのようにすればスペースを圧縮できるか考えてみるのも練習になると思います。

実体配線図よりは電子回路図で示されることの方が多いですので、電子回路図になれるようにしましょう。LEDの点滅ができたら、この回路にスイッチとブザーを追加します。そのときは、電子回路図のみを示しますので、わからないところがあったら今のうちにもう一度確認してみてください。

次回からいよいよLEDを点滅させるプログラム作成に入ります。

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