電子工作初心者がジャンパーピンで回路作成

 2. ジャンパーピンボードに至るまで

トランジスターやコンデンサー、コイルなど名称は知っているが、働きはよく知らない。しかし、身の回りにあふれている様々な電子製品がどういう仕組みで動いているのか、興味がある。少しでもわかりたいと思い、電子回路・工作の勉強を一から始めた。部品の特性や回路の原理などは、わかることから”コツコツ”と勉強していくしかない。半田付けや基板作成の技術も難しそうだ。電子工作初心者の最初の難関が半田付けであるらしい。

~ブレッドボードとは~

02 bb しかし、最近では”ブレッドボード”というとても便利なものがあるらしい。プラスチック製ボードにたくさんの穴が規則的に開いてあり、中は金属クリップで縦軸方向に電気的に繋がっている。部品を差し込めばクリップで固定され電気的に接続されるので回路が構成される。部品保持や電気接点が不安定になるとか、使える電圧・電流に制限がある、高周波回路には不向きなどの欠点があるらしいが、何よりも半田付け不要という点が初心者にはもってこいだ。回路図を見ながら部品を穴に挿していくだけ、と操作が簡単だし、配線を間違っても挿しかえれば修正が容易で、部品の交換・再利用も可能ということで、とても便利だ。

~ブレッドボードの自分なりの問題点とは~

早速購入してLED点灯など基本回路をいくつか試した。なるほど手軽に回路が作れる。電子回路”実践”のハードルがすっと低くなった気がした。しかし、使い勝手の悪さも感じられた。

■部品配列の自由度が小さい
構造上、部品は同一列に挿せないので回路の展開が横方向に向ってしまう。複雑な回路では回路図と違ったイメージになり、理解しにくい。

■作った回路を残せない
これが一番困ることだ。次の課題を勉強するには、作った回路はいったん解体しなければならない。後で、もう一度実際の回路を確認したい、部品を変えて再チェックしたい、動作原理を復習したい、実用的に使ってみたいと思ったとき、もう一度組み直さなければいけない。とても不便である。ブレッドボードはそこそこ大きく、廉価でもない。たくさん作って保存しておけばよいというわけにはいかない.
ブレッドボード:参照サイト

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~ブレッドボードの代替品はないのか?~

サイト検索していると、銅箔やアルミ箔、圧着端子あるいは導電性インク(AgIC)で回路をつくる、などがあった。なるほどと思うのもあるが、実際にやってみると手間がかかり、部品の差し替えなども難しく、自分の目的には不向きだと思われた。直径1mmもない金属部品の足を半田操作なしで平面上に電気的にしっかりと固定するのはむつかしい。完全導電性の強力瞬間接着剤が開発されれば大きく展開するはずだが・・・。メーカーの技術屋さん、よろしくお願いいたします。“ブレッドボードキューブ”など小さくモジュール化されたものも開発されているが一般的ではない。

02 socket さらに探していると、"ICソケット"というものがあった。熱に弱いICなどを直接基板に半田付けしないためのもので、ICを差し込む穴があり、プラスチック製躯体部から脚(ピン)が2.54mm間隔で出ている。丸ピン・平ピン型、ピンが2本(DIP:Dual Inline Package)・1本(single)タイプがある。サイズはいろいろだ。このピン同士をうまく結線すれば部品を差し込むだけで回路作成が可能だと思われた。銅箔(導電性接着剤付)、アルミ箔、銅線、ホッチキス針などで結線を試みたが、長さ4mm、直径1mm以下の金属ピンを確実に電気的に結ぶことはむつかしかった。単純な回路でも、動作不良が部品配置ミスなのか接触不良なのかがわからなかった。この方法は断念した。
ブレッドボードの代替品:参照サイト

~ジャンパーピンとは?~

02 red pin 更に検索を続けると、「ジャンパーピン」というものを見つけた。小さなプラスチック片(縦6mm、横5mm、幅2.4mm)で、2つの貫通孔(2.54mm間隔)があり、内部は金属で繋がっている。PCボードなどの金属ピンに被せたり外したりして、電気的設定を変更するのに使われるものらしい。別名がたくさんある。ジャンパプラグ/ブロック、ショートピン/プラグ、minijumper cap/connectorなど。だがすべて同じものだ。絶縁性躯体部はガラス繊維で強化されたポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂製、金属部は真鍮本体にニッケルと金でメッキ、と「参考資料」にある。

この「孔に部品の脚を挿入し、残りの脚を次のジャンパーピンの孔に入れ、残りの孔に次の部品の脚を挿入する」を繰り返せば、半田付けなしで部品は電気的に接続される。物理的にも固定される。ジャンパーピンは相互に、また他のプラスチック板などに接着剤で簡単に保定できる。両端を電源に結べば回路の形成が可能なはずだ。これだ!と思った。

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次頁では新しい回路基板材としてのジャンパーピンの可能性を探ります。

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