電子工作をする時の流れをまとめました．自分用のメモです．
要件定義
作成する装置が満たすべき要求や必要な機能を列挙します．
設計
要件定義に見合う動作をする回路や仕組みを設計します．必要な部品を列挙し，手持ちがあればよいですが，なければ発注します．部品が安価ならば，不良品を考慮して余分に発注しておくのがよいです．
- プルアップ抵抗/プルダウン抵抗は忘れがちなので注意する．動作が非アクティブ化される方向に選択する．だいたい 4.7 kΩ や 10 kΩ 抵抗ならば問題なく動作する．
ブレッドボードで組み立て
使用する部品の検品作業をします．壊れている部品は時々紛れていますし，回路に組み込んでから部品の動作確認をするよりも，単体で動作確認する方が遥かに簡単です．
- 抵抗の値は許容範囲か．ラベルを読み間違えていないか．
- コンデンサーの容量は許容範囲か．
- 電線やICソケットは断線していないか．
- LEDは発光するか．
- スイッチは動作するか．
ブレッドボードを用いれば，ハンダ付けが不要なので，簡単に回路を変更できます．動作するかを確認し，要件定義に見合う動作をするか確認します．
ユニバーサル基板で組み立て
ブレッドボードの場合は簡単に部品が抜けてしまうので，恒久的に使用する回路ならば，ユニバーサル基板にハンダ付けして組み立てます．
ハンダ付けに必要な知識は以下の動画にまとまっています．
【永久保存版】はんだ付けのやり方を解説します【はんだづけの原理, DIP部品, 表面実装】【イチケン電子基礎シリーズ】RX-802AS - YouTube
要点を列挙します．
- 鉛はんだは融点が低いので扱いやすい．鉛フリーはんだは廃棄時の環境負荷が低い．
- はんだ付けの7割は道具に起因するので，温度制御はんだこてやステーション型はんだごてを用意する．
- はんだごては350℃ぐらいに設定して使用する．
- フラックスははんだの表面張力を下げる働きがあるため，十分に塗布する．
- 部品の足とランドの両方をはんだごてで加熱し，はんだを流し込む．
- なだらかな山の形のはんだが適切な量．すくなければはんだを追加し，多ければハンダ吸い取り線やこて先で一部を取り除く．
- はんだにツノが出る場合はフラックスが不足しているので，フラックスを塗布してから再加熱する．
- フラックスは絶縁信頼性を低下させたり，基盤に影響が出る場合があるので取り除く．無水エタノールやフラックス洗浄剤を，キムワイプに染み込ませてから歯ブラシでこする．
- 使い終わったはんだごてのコテ先にはんだをつけて，保管中に表面が酸化しないようにする．
回路のパターンは，VCC と GND で部品を挟み込むように配置していく方針で設計すると楽です．
回路の組み立てが完成したら，まずはテスターで導通チェックをします．つながっているようで断線している箇所や，間違って繋がっている箇所がないかを確認します．この作業を怠って，ショートなどの不良が残っていると，部品が壊れるかもしれません．
問題なければ通電チェックをします．
ケースに入れる
基盤むき出しは危ないので，ケースに入れます．プラスチックケースは加工が簡単で扱いやすいです．ノイズが気になるような設計ならば，アルミケースに入れます．アルミケース加工は少し面倒ですが，アルミ板対応の電動ドリルを用意すれば意外と加工できます．直径が 5 mmを超える穴は普通のドリルでは難しいので，ステップドリルを使用します．
使用して評価する
使い勝手がよければ幸せです．改善するべきところがあれば経験値が上昇します．
