JLCPCBでラズベリーパイ小型ボード制作チャレンジ
RP2040の魅力
ラズベリーパイ ピコとして使用されているマイコンRP2040をロボカップジュニアのロボットのマイコンに使用したい。実際に使っているチームもあるようで、私も挑戦してみようと思いました。私の調べた情報ですので、間違いがあるかもしれませんが、わたしが、このRP2040に魅力を感じている理由は、このマイコンは２つの処理を同時に実行することができるという情報を聞きつけたからです。私は、「ジャイロセンサ」、「カメラとの通信」、「ラインセンサ調整」、「モーターの制御」に各それぞれにマイコンを用意し動かしています。仮に、RP2040を使用できれば、回路を大きく小型化できることが期待できます。
オープンリーグで使うには小型化が必要
ロボットの直径が18ｃｍとするとルールが変更されたオープンリーグですが、RP2040が使用されているラズベリーパイ ピコを載せるという手がありましたがロボットの直径が小さすぎて載せる隙間がありません。また、自作全方位カメラの死角を減らしたいからというものも載せれない理由の一つです。必要最小限の機能を載せ、必要最小限の動作に必要な電子部品を載せたオリジナルのマイコンボードを作る必要があります。
基板設計
RP2040なんて使ったことがなく、どんな電子部品が必要なのかなど全く分からなかったので、実際に公開されている資料見ながら作りました。
参考資料➡Hardware design with RP2040 (raspberrypi.com)
回路図は複雑そうに見えますが一つ一つを見ればどこまでありません。
表面実装はJLCPCBにしていただくので、この時点で、使用部品の在庫（LCSC）を調べておきましょう。そうしないと筆者みたいに、基板の設計が完成してから、在庫がないのを見つけてしまうことになります。
JLCPCBで注文！
JLCPCBで基板および表面実装の注文を行います。今回のボードの値段は、１～２か月前に作ったArduino Leonardo互換ボードよりもちょっとだけ値段がこっちの方が高かったです。注文方法はすでに紹介されているのでそちらをご覧ください。
➡JLCPCBの実装サービスの利用方法 (jh4vaj.com)
回路到着！完璧な表面実装！
さすが機械で表面実装されているのでとてもきれいで、ブリッジもなかったです。自分は手先が不器用なのでとてもありがたいです。
こんなに小さなボタンまで、LCSCには多くの部品があり、そこから選んで、実装を依頼できるのでJLCPCBの表面実装の強いところです。さっそく動作確認です.....
あれ、動かない、、、、
電源を入れると、LEDが点灯し、これは完成か？とおもったところでした。USBケーブルをPCと接続しても認識されませんでした。その原因として自分が可能性があると思っているのは、水晶発振器のクロック数を間違ったことです。本当は12MHzの予定でしたが、Arduino Leonardoの互換ボートが16MHzだったので、いつもの癖で間違ってしまいました。次回は、その修正を行い、動作するか挑戦してみたいと思います。
おわりに
今回は失敗しましたが、次回の動作を期待しています。全国大会までにはRP2040をロボットに搭載したいと思っています。
今回基板を発注したのは中国の基板制作企業の「JLCPCB」です。２層基盤は2$から注文できるのでぜひ利用してみてください。
