Arduino Mega 2560搭載 総合トレーニングキット – センサー、モーター、カスタムPCB完備
必要な部品と材料
| 部品 | 数量 | 備考 |
|---|---|---|
| Arduino Mega 2560 | 1 | メイン制御ボード |
| 20x4 LCDディスプレイ(I2C) | 1 | 文字表示用 |
| 7セグメント4桁シリアルディスプレイ(赤) | 1 | SparkFun製 |
| NEMA 17 ステッピングモーター | 1 | 高精度位置決め用 |
| SG90 マイクロサーボ | 1 | |
| 12V DCモーター | 2 | |
| DHT11 温湿度センサー | 1 | 4ピン版 |
| MQ-2 ガスセンサー(Grove) | 1 | 可燃ガス検知 |
| RGB LED(拡散型、共通カソード) | 2 | |
| 2軸ジョイスティック(プッシュボタン付) | 2 | アナログ入力 |
| ブザー | 1 | |
| カスタムPCB(JLCPCB製) | 1 | Gerberデータ提供あり |
| ドライバーIC: MCP23017、L293D、A4988 | 各1 | LED、DCモーター、ステッパー制御用 |
| Bluetoothモジュール HC-06 | 1 | スマホ連携用 |
| 8連DIPスイッチ、ピンヘッダー、抵抗・コンデンサ等 | 1式 |
必要な工具
- はんだごて
- 3Dプリンター(ケース用、オプション)
プロジェクト概要
電子工作初心者がブレッドボード配線の手間なく、すぐにプログラミング学習を始められる「Arduinoトレーニングプラットフォーム」です。Mega 2560を核に、ディスプレイ、センサー、アクチュエーター、通信モジュールを1枚のカスタムPCBに集約。組み立て後は即座に各種デバイスの制御実験が可能です。
製作期間: 5日間(ハード設計2日、組み立て・テスト3日)
学べること
- プロジェクトに合わせた部品選定
- 複数デバイスの回路設計・配線
- 基板実装・組み立て手順
- 実装済みプラットフォームでのコーディング入門
プラットフォームの構成
メインボード: Arduino Mega 2560
豊富なI/Oピンとメモリを備え、全デバイスを一元制御
表示デバイス
- 20x4 I2C LCD: メッセージ・パラメータ表示
- 7セグメント4桁: 数値表示・カウント練習
入力デバイス
- 8連DIPスイッチ: デジタル入力練習
- 2軸ジョイスティック×2: アナログ入力・モーター制御練習
出力・インジケーター
- 赤色LED×8: デジタル出力・PWM練習
- RGB LED×2: カラー制御練習
- ブザー: 音出し・メロディー再生
センサー
- DHT11: 温湿度測定(デジタル)
- MQ-2: ガス濃度検知(アナログ)
アクチュエーター
- NEMA 17ステッピングモーター: 高精度位置決め
- SG90サーボ: 角度制御
- DCモーター×2: 速度・方向制御(L293Dで駆動)
通信・拡張
- HC-06 Bluetooth: スマホアプリ連携
- MCP23017: I2Cで16ビットGPIO拡張(LED駆動用)
- A4988: ステッピングモータードライバー
- L293D: DCモータードライバー(Hブリッジ)
回路図とPCB設計
全結線を回路図にまとめ、JLCPCBで基板製造($2で5枚、5日で到着)。シルク印刷に部品ラベルを配置し、はんだ付けミスを防止。


ダウンロード
ケース設計
SolidWorksで設計し、5mm MDF材をレーザーカットで製作。DXFファイル提供あり。

組み立て手順
- PCBにはんだ付け(シルクのラベルに従う)
- PCBをケース底面にネジ固定
- モーター類を上面に取り付け、ネジ端子で配線接続
- 側面パネルを組み立て完成

動作テスト
7セグメントカウントアップ、ステッピングモーター回転、LCD表示確認済み。今後、各デバイスの制御スケッチ例を順次公開予定。

製造プロセス
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