最小のArduino互換機を作りました
「互換」の意味は甘めにとっていただきたいですが、ここでは「Arduino開発環境で開発できる」ぐらいの意味です。
Arduino環境でプログラミングできる小さい基板作りました。コンセプトとしては小サイズ・低コストで、サイズは 19.0mm x 14.0mm となっています（バリを除く）。2024 年現在、市販されている Arduino 互換機の中で最小です（作者調べ）。https://t.co/SJXxpwLQQU pic.twitter.com/PRpEZxq5T9
— とりてん (@s51517765) 2024年8月1日
以前、小さいマイコンが必要な案件があって、Arduino nanoなどを検討しましたがこれでも厳しく、Amazonで以下のものを見つけて採用しました。
s51517765.hatenadiary.jp
こちらはArduino開発環境で開発できてそこそこ使いやすいのですが、USB端子はついているけど実質使えなかったり（Arduino IDEのライブラリが更新されていなく使えなくなっている？）、ピンの配置がブレッドボード上で使いにくい（L字に配置されているのでブレッドボード上でショートしてしまう）という問題がありました。
調べてみると、回路図も公開されているのでこちらに使われているATtiny85というマイコンを使って、より使いやすいものをつくれるのではないかと考えました。
さらに調べてみると、同じサイズでクロックは小さくなりますが、ATtiny202ならさらに安く秋月電子で70円でした。
これならざっくり部品代200円ぐらいで作れそうと思い検討しました。
さらに世界最小を狙いました。
そして出来上がったのが、上記写真右下のもの名付けて「Tibicon」です。
小さいマイコンという意味で、読み方は「チビコン」でも「ティビコン」でも可です（当初Tinypicoと仮称で使っていましたが、同じ名称のものがESP系であるようなので急遽変更しました）。
コンセプト
・Arduinoフレームワークで動く
・世界最小（ターゲットとしてはDigispark Kickstarter ATtiny85より小さく）
・低コスト（部品代で200円程度目標）
・USBは外付けのUSBシリアル変換を使う前提
・Digispark Kickstarter ATtiny85の不満点（ピン配置の改善）
コストと基板サイズのために電源入力側のレギュレータは削除しましたが、単体でも動かせたり動作確認のためのLEDは付けたり、書き込みのためのダイオードと抵抗(470Ω)は追加したりしています。
これによって、どこのご家庭にもあるUSBシリアル変換器とPCさえあればUPDIシリアルで書き込みができます。
電源については、基板破壊の安全のために本来は入れたいところですが、ATtiny202自体が電源入力として1.8～5.5Vまで対応とそこそこ広く、当然USBの5Vでも大丈夫なので割り切りとして無くしました。
このためニッケル水素電池2本直列の2.4Vでも起動することができます。
このような小さな基板ではACから電源を取れない、取りたくない状況下での使用も多いと考えられます。
設計上の工夫
基板のコストを抑えるために基板は「面付け」という、1枚の基板として複数の基板を作成する手法を使いました。
これは、kicadで意外と簡単にできました。
qiita.com
しかし、実際作ってみると「ミシン目」は5列以上になると、ちょっと手で折るのは不可能ではないが厳しい強度がありました。
この点を考慮して、基板はいつのも1.6mmではなく1.2mmと薄くしてみたのですが、次作るときはここを改良したいです。
ニッパーを使えばこれでも問題はありません。
「JLCPCBで2$で作れる」と思ってやってみたのですが「面付けはその価格ではできないよ」みたいな感じのことを言われて、結局5枚(20pcs * 5 = 100pcs)で10ドルぐらいでできました。
まとめ
自作Arduinoを作りました。
面付けもkicadのadd-inで簡単に作れます。
小さい基板が必要な人にピッタリです。
たくさん作って余っているので買って下さい。
booth.pm
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