ユニバーサル基板を使った回路組立

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グラフィック液晶基板の手作り試作品の写真 電子機器組立
グラフィック液晶基板試作品

 ユニバーサル基板(汎用基板)を使った電子回路の組立方法を128×64ドットマトリックス液晶表示器の手作り試作で解説します。

1.高さの低い部品(ICソケット)を付ける

ICソケットやピンヘッダ(左端)などを対角の2本または両端の2本だけを少しだけはんだ付けして固定する

 基本的には高さの低い部品から付けます。本来は抵抗のほうが高さは低いのですが、まずICソケットを付けないと、抵抗の部品配置や抵抗のリード線のはんだ付けが難しくなるため、ICソケットの向き(くぼみのあるほう)に注意して対角の2本のピンだけを少しはんだ付けします。

 対角の2本のピンだけをはんだ付けする理由は、全部のピン(2本以上のピン)をはんだ付けしてしまうと、向きの間違いやICソケットが浮いてしまった場合、傾いてしまった場合に修正が非常に困難になるからです。

 対角の2本だけをはんだ付けして固定するだけにしておけば、浮いたり傾いたりした場合に、半田ごてを当てて、ICソケットを押さえるようすれば、簡単に修正できます。

上端のピンヘッダは高さが低い順番ではないが固定しないと信号線の配線ができないので次に付ける
水色の半固定抵抗も付けないと配線ができないので1本だけをはんだ付けして傾きを修正後に残りのピンをはんだ付けする

2.グラウンド(GND)と電源を「すずメッキ線」で配線する

 グラウンド(GND)と電源は、接続する箇所が非常に多くなるため、すずメッキ線などの「裸線」を使って配線します。

 撚線(よりせん)を使うと作業が面倒で、しかも細い芯線のヒゲが出て隣りの配線とショートしたりするので、芯線が1本だけの「単線」を使います。

 電車の単線はレールが2本ありますが、電線の単線は芯になる銅線が1本だけで、裸線にはビニールなどの被覆(ひふく)がありませんので、線のどこでもはんだ付けができて、あちこちはんだ付けしないといけないグラウンド(GND)や電源の配線に便利です。

電源とグラウンド(GND)は「すずメッキ線」を使ってできるだけ銅箔(ランド)の中央を通して直角に曲げて配線する(写真中央)
グラウンド(GND)「黒」と電源「赤」の配線を優先する

 グラウンド(GND)と電源の配線は、信号線の配線よりも先に、できるだけすずメッキ線などで行いますが、どうしても交差してしまう場合、裸線を交差させるとショートしますので、単線の被覆線(ひふくせん)を使って配線します。

 一般的に電線の色は、電源(プラス)は「赤」、グラウンド(マイナス)は黒の線を使います。これはJIS規格(日本工業規格)でも定められていて、他の配線と混同しないためと、ショートによる発火などの危険を避けるために決められています。

3.その他の信号線を配線する

 グラウンド(GND)と電源以外の配線は、基本的に被覆線(ひふくせん)の単線を使って行います。すずメッキ線ではなく被覆線を使う理由は、すずメッキ線だと交差できないだけでなく、あとで配線を変更したり、修正したりするのがとても大変で、しかも汚くなるからです。

基板内の配線に便利な単線の耐熱被覆線「ジュンフロン線」

 マイコンなどのICを使った回路では、ソフトウェア(プログラム)のつごうで、あとからピンの接続先を変更したくなることが良くあります。

 そのときに、すずメッキ線で配線されていると、すずメッキ線のはんだ付けを全部取り除いて、最初からはんだ付けし直さないとならなくなります。しかも、すずメッキ線は他の被覆線の下を通っていて、他の配線を一旦外して修正しなくてはならなくなり、とても大変です。

その他の信号線を赤黒以外の単線の被覆線(ひふくせん)で配線する
完成したグラフィックLCD(グラフィック液晶)手作り基板(試作基板)

 上の写真はグラフィック液晶で作ったグラフ温度計の製作例です。重ね表示しているため、最高気温と最低気温が良くわかります。電源を入れなおせばクリアされます。

プリント基板化されたグラフィック液晶表示器(イラストは学生作品)