ご覧いただきありがとうございます。27個のLEDを点滅させて楽しむことができる3D電飾キット ELEKIT ピカ・タワーを作ってみましたので、レポートいたします。LEDがいろいろなパターンで点滅し、クリスマスの飾りつけ🎄にもよさそうです。マイコンのポートに接続されたLEDを光らせるという、回路としてはシンプルなものですが、独特な形状の立体構造で、思ったより作成に苦戦いたしました。[前編]では、LED部円形基板の組み立てまでをレポートします。
本製品は、(株)イーケイジャパンと福岡県立福岡工業高等学校との共同開発プロジェクトにより開発・商品化されたとのことです。Arduino IDEと接続してマイコンのプログラムを作成することも可能なようで、回路設計だけでなく組込ソフトウェア開発の学習にも有用な教材です。本記事では回路を組み立てるまでですが、将来Arduinoと繋げてソフトを書いてみるのも面白そうです。
まずは部品を確認し、工具を用意する
こちらが商品パッケージです。円筒状の容器に入っています。「C言語入門キット」ということで、やはり組込ソフトの開発のための学習キットという位置づけのようです。中身の部品と用意した工具を見ていきましょう。
左がパッケージに含まれている部品、右が作成のために用意した工具です。部品は種類ごとに小分けされ丁寧にビニール袋に入っていました。この工作にははんだ付けが必要で、ニッパー・ラジオペンチ・ピンセットなども使いました。ちょっとだけプラスドライバを使う場面があります。
LED部円形基板の組み立て
タワーの一番上と二段目をつくっていきます。円形基板はどちらも同じですが、はんだ盛りする箇所が2つあり、どちらかを盛る（ショートさせる）ことで1段目か2段目かを設定できるようになっています。その後、LEDと100Ω抵抗をひたすら実装していきます。LEDはどこにどの色を置いてもOKなのですが極性があるので注意しましょう。基板が小さいので安定せず、ラジオペンチ等を置いて押えながらはんだ付けしていきました。基板の表面積が少ないのではんだの熱がさめにくく、はんだ付け後うっかりすぐ触ると熱い⚠️ので気をつけましょう！
一般的にはんだは付け過ぎないよう注意が必要ですが、私はここでうっかり二か所ほどはんだを付け過ぎ、隣の穴をはんだで埋めてしまっていました。この時は気づいていなかったのですが、あとで困ることになりました😢
LEDベース基板(3段目)の組み立て
LEDベース基板(3段目)を組み立てます。まずは1,2段目と同様にLEDと100Ωを実装していきます。その後、明るさのセンサになる10kΩとCdSも実装します。裏面にはピンヘッダを実装するのですが、ここで少しでもナナメに実装してしまうと一番下のMCU基板に刺さらなくなると予想したので、私は各ピンヘッダの1ピンだけ仮止めではんだ付けして様子をみることにしました🤔
各段LED基板の取り付け
ここが最難関工程でした😧まず各LED基板を長ねじとスペーサで仮止めし（ここでプラスドライバを使いました）、すずメッキ線を各段の穴に通してはんだ付けしていきます。このすずメッキ線は各段の電気的な接続だけではなく、なんとタワーの構造自体を支えるものになっています😮こんなふうに立体的な構造物をはんだ付けで作るってあまり経験なかったですねー。すずメッキ線は11本、各60mmで用意するようにとなっていますが、余分な分は後でカットするので長さは厳密でなくて大丈夫です。ただ、なるべくまっすぐにしておかないと後で困ることになります。
で、先に述べた困ったことがここで起きます。LEDや100Ωを付ける際に穴まで埋めてしまうとすずメッキ線を通せなくなってしまいます😭実は埋まっていた箇所が2か所あり、1か所はなんとかはんだを溶かして通せましたが、１か所は通せなかったので、上下別々のすずメッキ線で繋げることでなんとか対処しました💦
ということで、あんまり綺麗にはできませんでしたが、なんとか四苦八苦してLEDタワーの部分までできました。前編はここまでで、後編に続きます！後編ではMCU部基板（マイコンが載ってる基板）を作り、全体を組み立てます。
