Arduboyクローンで作る自作携帯ゲーム機 – PCB設計から実装まで

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino Pro Micro (5V, 16MHz) / Arduino Micro	1	ATmega32U4搭載、USB HID対応
OLEDディスプレイ 128×64 (SSD1306, SPI接続)	1	Arduboy互換
タクトスイッチ (6mm)	6	十字キー4 + A/Bボタン2
ピエゾスピーカー (パッシブ)	1	効果音/BGM用
共通アノードRGB LED	1	ステータス表示用
LiPoバッテリー (3.7V, 380mAh推奨)	1	携帯用電源
MT3608 昇圧モジュール / 自作ブースト回路	1	3.7V→5V昇圧
TP4056 充電モジュール	1	LiPo充電用 (保護回路付き推奨)
スライドスイッチ (電源ON/OFF)	1
カスタムPCB (EasyEDA設計、JLCPCB製造)	1	Gerberファイル提供
3Dプリントケース (任意)	1	STLファイル自作/流用

プロジェクト概要

オープンソース携帯ゲーム機「Arduboy」のクローンを、ブレッドボード試作から自作PCB設計・製造・実装まで一気通貫で制作するチュートリアルです。ArduboyはATmega32U4ベースの8ビットゲームプラットフォームで、コミュニティ製ゲームが多数公開されています。MrBlinky氏の「Homemade Arduboy Package」を活用し、Arduino IDEから直接ゲームを書き込み可能。

ステップ1: ブレッドボードで動作確認

ピン配置 (Homemade Package標準)

機能	Arduinoピン
上 (UP)	A0
下 (DOWN)	A3
右 (RIGHT)	A1
左 (LEFT)	A2
Aボタン	D7
Bボタン	D8
OLED SCL	D15 (SCK)
OLED SDA	D16 (MOSI)
OLED DC	D4
OLED RES	D2
スピーカー +	D5
スピーカー -	D6
RGB LED 赤	D10
RGB LED 緑	D3
RGB LED 青	D9

全接続完了後、Arduino IDEでボードマネージャーに以下のURLを追加し、「Arduboy Homemade」パッケージをインストール:

https://github.com/MrBlinky/Arduboy-homemade-package/releases/download/current/package_mrblinky_arduboy_index.json

ツール設定

• ボード: Homemade Arduboy
• ブートローダー: Cathy3K
• ベース: SparkFun Pro Micro 5V - Alternate Wiring
• コア: Arduboy optimized core
• ディスプレイ: SSD1306

お好みのゲーム .ino (例: ArduboyGamesリポジトリ から) を開いてアップロード。動作確認できたら次へ。

ステップ2: EasyEDAでPCB設計

設計のポイント

1. 回路図を清潔に: 全ネットにラベル付け、後でデバッグしやすく
2. フットプリント確認: 実部品とパッケージが一致するか必ず確認 (特にPro Microピンヘッダー間隔、OLEDピン配列)
3. ボードアウトライン: 携帯サイズ (約 90×55mm 程度) に収まるよう配置
4. ラッツネスト( Ratsnest )活用: 配線前の論理接続線を見て部品配置を最適化
5. トレース幅: 信号 0.254mm (10mil)、電源 0.6mm (24mil) 以上
6. ビアで層跨ぎ: 配線詰まり時は V キーでビア挿入、反対層で継続
7. グランドプレーン: Copper Area ツールで GND ネット選択、基板外周に引いて自動接続
8. DRCチェック: 設計ルールチェックでショート/未接続を確実に検出
9. Gerber出力: 「Generate Fabrication File」で製造用データ生成

電源回路の工夫

LiPo 3.7V → MT3608で 5V 昇圧。自作ブースト回路もパターン用意したが、実装は市販MT3608モジュールを採用 (自作版は負荷接続で電圧降下問題あり。データシート推奨レイアウト/トレース幅厳守が必要で、初心者にはハードル高し)。TP4056でUSB充電対応。

ステップ3: PCB実装

• JLCPCBで基板発注、LCSCで部品調達 (同梱発送で送料節約)
• SMD部品はフラックス多めではんだ付け (初回でも綺麗に仕上がる)
• IPA (イソプロピルアルコール) でフラックス洗浄
• LiPo 380mAhで約3-4時間駆動 (消費電流 50-100mA)

ステップ4: ゲームを楽しむ！

LiPo接続、お気に入りのゲームをアップロード、遊ぶだけ。レトロゲームの感覚を手のひらに。

リソース

• Homemade Arduboy Package: GitHub
• ゲームライブラリ: ArduboyGames
• 本プロジェクトのGerberファイル: arduboy_clone_gerber.zip (チュートリアル添付)

筆者からのメッセージ

PCB設計は最初は戸惑うが、一度流れを掴めば強力なスキルになる。このプロジェクトは「ゲーム機を作る」という明確なゴールがあり、モチベーション維持に最適。皆さんもぜひ挑戦して、自分だけのArduboyを作ってみてください！