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【自作基板 / JLCPCB】ブレッドボード試作を快適に!タクトスイッチを集約した入力ボードを作ってみました

ブレッドボードを使ったテストや試作回路などを組む際に、タクトスイッチを扱うことはよくあります。

しかし多くのスイッチを扱う場合、例えばゲームエミュレータを動かしたり、メニュー操作を行うようなデバイスを作る際には、どうしても多くのスイッチが必要になってきます。

そうなると配線の数が増えてしまい、さらにブレッドボード上でそれらスイッチが専有する面積も大きくなってしまうのが悩みどころです。
ちょうどこんな感じですね!

タクトスイッチは、一般的によく使われる12mm角のものはブレッドボードにしっかりとマウントでき相性も良いのですが、その分どうしても多くの面積を占有してしまいます。

一方で6mm角の小さなタクトスイッチを使えばある程度コンパクトに収めることは出来ますが、ブレッドボードでは外れやすく、試作用途としては少し扱いづらいように感じます。

そこで以前、このようなタクトスイッチ専用のピッチ変換基板を作りました。
ブレッドボードにしっかり取り付けることができ、配線の自由度も上がるため非常に使いやすく愛用しています。

【自作基板 / 電子工作】タクトスイッチ(6mm)をブレッドボードで快適に!ピッチ変換基板を作ってみました

しかしスイッチの数がある程度増えてくると、やはりどうしても配線数や専有面積が大きくなってしまうのは変わらず・・・

そこで前々から考えていた、シンプルなスイッチ専用ボードを製作することにしました。

タクトスイッチを集約した入力ボードの製作!

ボードイメージ

ブレッドボード上で多くのスイッチを扱う際には、タクトスイッチを集約したスイッチ専用のボードがあると便利そうです!

マイコンなどでスイッチを扱う場合、多くのケースではマイコン側で内部プルアップを有効にし、スイッチをI/OピンとGND間に接続するという使い方が一般的だと思います。

そのため本ボードでは、各スイッチの片側をGNDに接続して共通化するというシンプルな構成とし、スイッチの配置は操作系レイアウトを意識したゲームコントローラーのような形状にタクトスイッチを配置しています。

トータル14スイッチ使えるため、エミュレーターを動かす用途や簡単な操作入力デバイスとしても使いやすい構成になっていると思います。

またボード自体が大きくなりすぎないように、ハーフサイズのブレッドボードに収まるサイズを目安に設計しています。

各スイッチの片側はGNDとして共通化し、もう片側の信号をJST-SH(1mmピッチ)コネクタから取り出す非常にシンプルな構成です。

14スイッチ+共通GND(2ヶ所)で、最大16本のワイヤーをブレッドボードなどへ引き出して接続するイメージです。

スイッチの数が多いのでI2C制御等の専用チップを使用して配線数を減らすことも可能でしたが、本ボードでは試作時に汎用的に使えることを重視しました。
特殊な制御が必要な場合は、ブレッドボード側に回路を追加して使用することを想定しています。

ジャンパ線が多くなりがちなブレッドボード配線も、このように入力をまとめることでスッキリと整理することが出来ます。

また、ボードサイズを70mm×40mmとかなりコンパクトに仕上げていますが、まだパーツが入るスペースがあったため、各スイッチにはマイコンのショート保護用として330Ωの保護抵抗を直列に入れています。

以上、タクトスイッチを集約したシンプルな構成のボードとなります。

使用イメージ

使い方は至って簡単です。
共通GNDピン(2本の内どちらか)とスイッチに割り当てられている対応したピンを、マイコンなどへ接続するだけです。

このような操作系のものを作る場合、ブレッドボード上でスイッチが占める割合が大きくなり、そして配線もどうしても煩雑になりがちですが・・・

スイッチのみを集約したボードを使うことでコンパクトにまとめることができ、主要回路部分の配線をスッキリさせることができます!

また、後からスイッチを追加したり、マイコン側で使用するI/Oピンを変更したりする際の配線変更にも柔軟に対応できます!
汎用的に使える構成としているため、さまざまな試作回路で便利に使えると思います。

ブレッドボードでタクトスイッチを扱う際、数が多くなると試作時の配線や配置が毎回面倒なのが気になっていました。

シンプルな構成ではありますが、このようなスイッチ専用ボードを使うことで配線をかなりスッキリとまとめることができ、試作時にはなかなか便利だと感じています。

JLCPCBに発注

基板の発注についても少し見ておきます。
いつものようにJLCPCBを利用しました。

本ボードの基板データ(ガーバーファイル)をダウンロードできるようにしておきます。
何かの参考になればと思います。

発注時の項目選択は、こんな感じで発注しました。
特記すべきところは特にありません。

ただ本ボードはリフローでの実装を想定しており、スイッチの配置を詰めてできるだけコンパクトなサイズに仕上げています。

そのため手はんだで取り付ける場合は、コテを入れるスペースが少ない箇所もあり、少し実装しづらいかもしれません!

今回ステンシルも一緒に発注しました。
ボードサイズ(70mm×40mm)に合わせ、ステンシルサイズを100mm×100mmにカスタムしました。

JLCPCBではステンシルサイズをカスタムして小さくすると、その分ステンシル料金や送料を抑えることができます。

以前はステンシル料金は7ドルで固定されており、配送方法も安くて比較的早いOCS NEPを選択することができませんでした。

しかし最近では、ステンシルサイズをカスタムすることで料金が約3ドルになり、重量が軽くなる分、OCS NEPといった配送方法も選択出来るようになっています。

以上の項目選択で、基板とステンシルを発注しました。

JLCPCBの基本的な基板発注方法については、こちらの記事でまとめています。
よろしければ合わせてご覧ください。

【電子工作 / 基板製作】これから始める自作基板。JLCPCBでの基板発注ガイド(2025年版)

基板の到着 & パーツの実装

配送方法にOCS Expressを選択し、発注から8日で手元に基板が届きました。

今回は紫レジストを選択しましたが、以前より少し色味が変わったような気がしますが…(ハッチングパターンでベタを作っているからでしょうか?)

以前より少し光沢が増したように感じられ、マット寄りというより光沢が強めのレジストは個人的に好みです。
綺麗な仕上がりですね!

それではパーツの実装を行っていきます。
パーツ数は少なく、実装難易度もそれほど高くないのでサクッと進めていきます。

まずはステンシルを使ってはんだペーストを塗布します。
特にはんだペーストの量がシビアになってくるパーツは使っていないので、手作業でペーストを塗布しても問題ないと思います。(JST-SHコネクタはピッチが狭いですが)

ちなみにこの作業では、いつもこちらのアイテムを使っています。

ステンシルの上から均一にペーストを伸ばすことができ、綺麗に塗布することができます。!

そしてリフローは、自作基板製作でいつも愛用しているMHP50を使用しました。
自作基板製作をされている方は、1台持っていると非常に役立つミニリフロー装置です。

【電子工作 / PCB】ミニリフロー装置『Miniware MHP50』を使ってみる!加熱性能や安全設計はMHP30から全て引き継がれ使い勝手がさらに向上した便利なリフロー装置です

タクトスイッチを集約した入力ボード『Universal KeyPad』、これで完成です!

使用パーツ

本ボードに使用しているパーツの一覧です。

パーツ定数入手先
コネクタ & ケーブルJ1/J2 JST−SHコネクタSMD(8P)AliExpress
抵抗
(0603)
R1~R14 330ΩAliExpress
タクトスイッチ
(SMD)
SW1~SW4,SW7~SW14 6mm×6mm×5mm(2P)AliExpress
SW5/SW6 3mm×4mm×2.5mm(4P)AliExpress

最後に!

ブレッドボードで回路のテストや試作を行う際にタクトスイッチを扱うことはよくありますが、数が増えてくるとどうしても配線の多さや専有面積の大きさが気になってきます。

これまでもピッチ変換基板などを自作して対応していましたが、ある程度の数を扱う場合は今回のようにスイッチをまとめた専用ボードを用意しておくことで、配線をスッキリさせながらコンパクトに扱えるようになりました。

ゲームエミュレーターのような操作入力が必要な試作回路はもちろん、ちょっとした操作系インターフェースにも使えるため、ブレッドボードでの試作時にはなかなか便利なボードになったのではないかと思います。

ちょっとしたアイデアではありますが、試作段階でこういうものがあると本当に便利ですね!

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