【EasyEDA】KiCadに挫折した初心者が赤外線送受信リモコン基板を自作するまで

電子工作がしてみたくなり、4月に赤外線送受信リモコンの作成をしたところ、基板にしてみたいと考えたところからこの工作が始まりました。

これが初めての電子工作であり、部品も初心者キットに入っていたものしか持っていなかったため、抵抗値が高いところは抵抗を並列にして工夫したりしていました。

使用している主な部品の紹介をします。

• Raspberry Pi Pico
• 5mm砲弾型赤外線LED OSI5LA5A33A-B
• 赤外線リモコン受信モジュールOSRB38C9AA
• トランジスター 2SC1815
• タクトスイッチ11個
• 単三電池3本

データシートを少し見ながら最小構成で作ったため、受信モジュールの周辺に置くべきコンデンサなどはついておらず、ごみデータを拾ってしまったりもしていましたが、一応送受信することが可能になりました。

初めてKiCadを使用して作った回路図があったので一応。

Thonnyを使用してプログラムを作成しました。この時に既にプログラムはほとんど完成しており、400行ほどで送受信に加えオンボードフラッシュメモリへの赤外線を受信したデータを保存することもできています。

タクトスイッチが11個もありますが、キーマトリクス配線はしていません(単純に知らなかった)。

作成した後は、KiCadで基板を作ろうと考えていましたが、うまく使えず3か月間放置していました。

# EasyEDAで簡単に基板が作れるらしい

YouTubeでイチケンという電子工作や技術解説をしている方の動画を見ていたところ、EasyEDAを使用している動画があり、赤外線送受信リモコンの基板も作れるのでは？と思い、開発を再開(7/24)。

元々の部品を使いながらも、コンデンサなどの安定化するための部品なども取り入れ、設計を開始。

使用している主な部品としては

• Raspberry Pi Pico
• 5mm砲弾型赤外線LED OSI5LA5A33A-B
• 赤外線リモコン受信モジュールOSRB38C9AA
• トランジスター 2SC1815
• ☆表面実装タクトスイッチ16個
• ☆汎用小信号高速スイッチング・ダイオード 1N4148(後々気づきますが、200mAしか流せない…)

ほとんど変わっていませんが、スイッチを表面実装にしたことと、逆流防止のためダイオードを入れました。

今回はハード側で4×4のキーマトリクス配線（行:GP6-9、列:GP10-13）に設計し直しました。プログラム側のキーマトリクス対応はまだできていないため、そこは今後の課題です。

回路図では赤外線送受信モジュールが別の部品になっていますが、これはJLCPCBに同じ部品がなかったため、似ている部品を使っているためです。

KiCadで回路図を作った時はもっと時間がかかったと思いますが、EasyEDAでは5時間ほどでここまで作ることができました。

KiCadを使用していた時は、配線にてこずりあきらめてしまったので、EasyEDAの自動配線は初心者の私には非常に使いやすいと思いました。

GNDやVSYSの配線の太さを自分で設定することで、自動配線時にその設定に従ってしてくれるため、大変な作業を減らすことができました。もちろん手直しは必要ですが。

微調整などを行い、7/26にJLCPCBに発注しました。送料込みで$4.74は安い。ちなみに5枚からしか作れなかったため、家には5枚届きました。元々はんだ付けまでしてもらおうかと考えていましたが、金額を見たところ

「2万円」にまでなってしまったため、部品もそこまで多くないので自分ではんだ付けすることにしました。

# 基板が届いた

1週間と少しで中国から届きました。安価だったので梱包が心配でしたが、きれいに梱包されていました。

ボタンを除いてほとんどの部品が届いていたため、すぐにはんだ付けに取り掛かかることにしました。

違うフットプリントだったため大丈夫かなと心配していましたが、すべての部品をしっかりと収めることができました。

# しかし動かない①

ボタンを除き全ての部品をはんだ付けしましたが、動かない。

テスターを当てたり、もう一度回路図を確認してみたところ、二つおかしなところがありました。

＿人人人人人人人人＿
＞　ダイオードが逆　＜
￣Ｙ^Ｙ^Ｙ^Ｙ^Ｙ^￣

電池のプラスをカソードにつないでいました。(なぜ気づかなかったのか…)

反対向きにはんだ付けしなおしました。

しかし、これでも直りませんでした。

# しかし動かない②

Raspberry Pi Picoの導通チェックをしたいたところ、GNDと電池のマイナスが導通していないことがわかりました。

おかしいと思い回路図を見たところ、Raspberry Pi PicoのGNDが接地されていませんでした；；

力技で接地した後、レジンで固めておきました。(基板が汚い)

動作チェックをしたところ…

…

動きました！画面にIR Mode Transmitと表示されています！ボタンがないためボタンの場所を金属で導通させてモード切替を試しましたが、しっかりと切り替わります。

後はプログラムをキーマトリクスに対応させたり、IR送受信モジュールの設定をして完成です。

# 今後

現在は基板がむき出しの状態ですので、3D CADを使用してケースを作りたいと考えています。

ボタンもまだつけることができていないため、優先度はボタンの方が高いです。

ここまで作って気づいたのですが、あのダイオードは平均準電流が200mAでした。今回の回路では、通常は20mAや50mAくらいだろうと考えていましたが、温度が上がれば限界値は下がっていきますし、ケースを作るのでなおさら温度が上がります。

そのため、1A以上に対応しているショットキーバリアダイオード(SS14)を購入して付け替えたいと考えています。