お小遣いではじめるマイコン電子工作入門(2020年1月)

概要

マイコン電子工作には多少のお金がかかります。毎月数千円ぐらいで学習する場合のおすすめをまとめてみました。

一ヶ月目:Arduino入門

Arduinoと各種最低限必要そうな部品がセットになった商品です。付属メディアにマニュアルがはいっていますが、最新版をホームページからダウンロードしてきて使ってください。

Arduinoの書籍を購入して、別途部品を購入するのは非常に面倒ですが、これには日本語のマニュアルと必要な部品がすべてセットで揃っています。

無料で使える学習サイトもありますが、この値段であればあとで使える部品がたくさん入っているので、購入しておいても損はないと思います。

最低限LEDがかんたんに壊れるってのは実感したほうがいいと思います。抵抗を接続しわすれて光らすと一瞬光ってすぐに壊れます。予想しているよりあっさり壊れるので、慎重に扱わないといけないのがわかるのと、壊れてもなかなかわからないってのが実感できると思います。

マニュアルは購入前にでもダウンロードできるので、中身をみてから購入でもいいと思います。なるべく全部の項目をやったほうがいいですが、気になるのだけやれば最初はいいと思います。その後使いたい部品がでたときに、そこの部分を参考にしながら使うって使い方でも十分役に立ちます。

Arduinoという一番入門向けのマイコンを触ってみて、概要を知ることが目的になります。

二ヶ月目:ESP32入門

一ヶ月目のArduino UNOはベーシックな機能は搭載していますが、通信機能がありません。そこで通信機能があるESP32もさわることをおすすめします。

個人的には画面があって安いM5StickCばかり触っていますが、もう少し機能が充実しているM5Stackや、画面なしの安いESP32などいろいろな種類があります。

画面付きはあとの応用として興味があれば触ってみればいいと思いますので、最初は素のESP32でもいいのかもしれません。

Wi-Fi

無線といえばWi-Fi接続です。無線LANルーターに接続して、インターネットにデータを送信したり、受信したりすることができます。

ベーシックなところでは、温度計などのセンサー情報をインターネット上のAmbientなどのサービスに送信してグラフ化してみてはどうでしょうか?

一ヶ月目で購入した部品のセンサーなどを利用して触ってみるといいと思います。

Bluetooth

Wi-Fi以外の通信としてBluetoothがあります。近距離通信ですが、Wi-Fiより省電力で利用することができます。

利用しているパソコンにBluetoothが搭載されている場合にはBluetooth Serialをぜひ試してほしいです。

こちらも距離センサーなど一ヶ月目で購入したセンサーをつなげて、リアルタイムに変わるデータをパソコンに送信してみるのもいいと思います。

あとはダイソーで300円で販売している、BluetoothシャッターとESP32を接続し、シャッターのボタンをESP32で受信するなどの連携も可能です。

ESP32では、無線を使うことでどんなことができるのかを実感してほしいです。だいたいこの辺で自分がどの領域に興味があるのかがわかってくると思いますので、興味がある領域を掘り下げていくことをおすすめします。

買い物のしかた

Amazon

最初や、急に必要になった場合には便利ですが、専門店でしか購入できないものや定価より高いものがあるので気をつけて買い物をしましょう。

また、日本で利用できない機材も販売しているので注意してください。

スイッチサイエンス

無線が使えるマイコンはここで購入することをおすすめします。他の店だと日本で利用できない機材も販売していることがありますが、ここで購入できるものは基本的に問題がありません。

実店舗はなく、通販専門の会社になります。

秋月電子通商

秋葉原などに店舗がある、老舗の会社です。スイッチサイエンスでは取り扱いが少ないような、抵抗などの部品を購入するのには非常に適しています。

反面店頭販売は結構難しいので、似たようなお店の千石電商さんで購入するのもいいとおもいます。

AliExpress

中国の大手ショッピングモールサイトです。楽天みたいなサイトで非常にたくさんのお店がはいっています。かなり安いですが、届くまでに一ヶ月から二ヶ月かかるので気長にまつ必要があります。

どちらかというと、注文したのを忘れたぐらいのタイミングで届くイメージでいてください。時間がかかっても、とにかく安く購入したい場合に利用してください。

クレジットカード決済になるので、LINE PAYなどのプリペイドタイプのクレジットカードを使うと安心だと思います。

やすいので、ついついいろいろ購入してしまうので、非常に注意してください。

機材について

基本的なハサミやカッターは最初は100円ショップで十分だと思います。それ以外で必要そうなものをピックアップします。

ドライバーセット

特殊なネジに対応した精密系のセットと、ラチェット付きドライバーセットがあると便利です。最低限100円ショップでドライバーセットは購入しておきましょう。

ノギス

ちょっとしたサイズをはかる場合にノギスがあると便利です。精度を求めないのであれば、プラスチック製の方が気軽につかえます。精度が必要な場合には金属製の、デジタル表示のものがよいと思います。

私は100円ショップのものを利用しています。

ハンダゴテ

最初は必要ないかもしれませんが、一本あったほうが便利です。100円ショップにもありますが、あまりおすすめはしません。

高い日本製の方が圧倒的に使いやすいので、値段と使いやすさが比例しやすい商品です。

最初はgootのセットを利用していました。セット内容が便利だったのですが、コテ自体の性能が悪いので、千円ちょっとのもう少しいいやつを単品で購入しました。

テスター

値段でかなり性能が違いますが、はっきりいって最初は一番安いものでいいと思います。ハンダセットにテスター付きのもあるので、一緒にかってもいいかもしれません。

あまり出番はないですが、導通しているかや、電源の確認で使います。準備がない場合には、Arduino UNOなどのアナログ入力などで5Vまでであれば測定することもできます。

ちょっといいやつも持っていますが、数百円で購入したものでも十分な用途が多いです。

ニッパーなど

100円ショップでニッパーとラジオペンチなどは購入しておいてもいいと思います。高いものは切れ味が良かったり、精度がよかったりしますが、雑に金属を切ると刃がかけるので安いものもあったほうがいいと思います。

その他の機材

必要になってから購入でよいと思います。オシロスコープやロジックアナライザも持っていますが、実際のところ使う機会はほとんどありません。

オシロスコープは最低でも20MHz以上の帯域で、ロジックアナライザは100MHz以上の帯域をおすすめします。安いものを購入しても、確実に高いものに買い直す必要がでてきます。

あと買ったけれど、使わなかったものが中古市場に大量に出回っています。。。

次のステップ

ここまでで、なんとなく自分の好みがわかったはずです、、、

代表的なパターン別の次のステップを書いてみたいと思います。

ロボ系

モーターなどで何かを動かすのが楽しいと感じた場合には、メカ系を少し勉強してみてもよいと思います。

このへんは本でちょっと予習したほうがいいと思います。機構を作りたいんだったらタミヤ工作パーツが非常に便利です。

ロボット制御をしたいのであればROSやマイクロマウスあたりのキーワードで調べてみてください。

LED派

とにかく光らせたいアタナに!

LEDを単体で光らせるのはマイコンに直接接続するだけで問題ありませんが、大量に光らせたい場合にはLEDドライバーなどを利用して、外部電源に接続する必要があります。

あとは、NeoPixelなどを使うと色も含めて細かく制御することができます。

PC派

マイコンだとちょっと想像していたのと違うなって人は、もう少しパソコンに近いものを使ってみましょう。

Raspberry Piが最近良く使われているボードで、ほぼ小さいパソコンです。USB接続でWebカメラを接続したり、プリンターを接続したりとかなりいろいろなことができます。

AI派

ここまでとくに心躍ることがない場合には、AIなどの可能性もあります。最近のはカメラを利用して推定するようなものが多いと思います。

調査派

とりあえず作りたいものはないけれど、どんなものかを調べたい人!

あまりいないと思いますが、私はどちらかというと後で使えそうな技術を検証して、実際に作るときには、過去のストックを組み合わせてサクッと作るみたいなことが好きです。

雑食でどんどんいろいろなものを調査してもいいと思いますし、特定のボードを深堀りするのでもいいと思います。

M5Stack派

M5Stack社の沼にハマった人たちの一派です。

M5Stack社の新製品を楽しむ人達です。いろいろ新製品が販売するので月五千円前後で、楽しそうなのを購入して触ってみるみたいな楽しみ方です。

M5Stack社の製品の特徴として、非常にわくわくする商品が多いです。反面スピード重視で開発をしているので、調べながらじゃないと動かない面があり、そこがまた楽しいみたいです。

まとめ

マイコン電子工作の趣味は、そんなにお金かけなくても楽しむことができると思います。とはいえ、いろいろ購入しちゃうとすぐに一万円を超えてしまう趣味です。

ロボットとか作ろうとすると、モーターが一個数万円で十個以上使ったりも。。。

中国から購入すればセンサーが一個数百円ぐらいだったりするので、いろいろなセンサーを毎月触るだけでもかなり楽しいと思いますので、各自の予算に応じて楽しむことができると思います。

ほんとうはプロットを書いておいたのですが、どこかに行ったのでフリーハンドで書いて、なんかよくわからない記事になってしまいました。聞きたいことがあったらコメントかTwitterで気軽に問い合わせてみてください。

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