どうも、なかしー(@nakac_work)です。
自動車や家電製品にプログラミングを行う組み込みエンジニアとして働いています。
この記事を読んでいる方は便利なガシェットや２足歩行ロボットなど、何か作りたいものがあって電子工作を始めたんだと思います。
自分が作りたいものにあった本やキットがあれば良いのですが、本は難しすぎて理解できないし、キットは高くて購入できないのではないかと思います。キットを購入しても、改良する方法が分からないという悩みを持っている方もいるかもしれません。
ちなみに、僕は中学生の時に電子工作を始めました。きっかけはテレビで放送していたロボットの格闘技「ロボワン」に登場するロボットがカッコよかったからです。２足歩行ロボットの価格を調べたところ、中学生のおこづかいでは買えないぐらい高かったのを覚えてます。代わりに自分で作ろうとしましたが、どうやって設計をすればいいのか分からなくて挫折しました。
高校を卒業して会社に入ってからは毎日、電子回路の設計・製作に関する知識を2年掛けて叩き込んだおかげで、自分が作りたいものを作れるようになりました。
電子回路の設計は難しいけど、奥が深くて楽しい！
そんな僕の経験から「電子回路を自分で設計する方法」について紹介します。
電子回路の設計を出来ない理由
当時、中学生だった僕が２足歩行ロボットの設計を出来なかった理由は２つあります。
- 作りたい物のイメージが漠然としている
- 電子回路の知識やスキルが足りない
詳しく解説します。
作りたい物のイメージが漠然としている
「作りたい物のイメージが漠然」だとゴールがないマラソンを走ろうとしているのと同じです。ゴールはあなたが決めることができます。
作りたいイメージを言葉や絵で表現しましょう。作れるかどうかは一旦考えなくて大丈夫です。
出来れば大きさや部品の量などを数値で表した方が具体的でベストです。
例えば、ラジコンカーを作るなら
- モーターを２つ
- タイヤを４つ
- 前進や後退、左右に旋回可能
- コントローラーと本体は無線通信
のような感じで、思いつくことを絵でも文章でも良いので書くようにしましょう。
電子回路に関する知識やスキルが足りない
作りたい物のイメージが出来たら、そのイメージに沿って電子回路を当てはめましょう。
もしも、ラジコンカーを作るのであれば
- タイヤを回すモーターの回路
- コントローラーから信号を受け取る回路
- モーターの回転する向きを変える回路
などが考えられます。
上で挙げたような回路が浮かばない人は、電子回路の設計に必要な知識やスキルが足りていません。次の4つを勉強しましょう。
- アクチュエータ(モータ)とセンサの種類
- データシートの読み方
>>データシートの読み方を分かりやすく解説 - 電気の基礎知識
>>オームの法則を理解しよう
>>合成抵抗の計算 - マイコンのプログラミング
勉強しながら手を動かして成長する
勉強して知識を付けるのであれば、実際に設計をして、手を動かしながら考えることが大切です。最初はイメージ通りの設計が出来ないかもしれません。そんな時は、実際に作ったものとイメージの違いを修正していくことでノウハウが蓄積されます。
まずは簡単な回路をブレッドボードで組んで、設計通りに動くか確認することから始めてみるが良いと思います。
電子回路を自分で設計する方法|まとめ
この記事では「電子回路を自分で設計する方法」について解説しました。
電子回路を自分で設計できるようになるには、
- 作りたいイメージを言葉や絵で表現する
- イメージに沿って電子回路を当てはめる
「考える→検証する→修正する」この３ステップが大事です。
