IoTセンサーを自作しよう！KiCadで回路基板からDIY！ESP32プログラミング

Kicadとは、その特徴

KiCadを用いたPCB作成の4ステップ

PCBメーカー例、ガーバーデータ例を使った注文デモ

KiCadのインストール方法

Kicadを使ったPCBデザインの全体像

KiCadの基本操作イントロ_学習方法

初期設定（Eeschema）

シンボルの挿入（内部ライブラリにある場合）

シンボルの大まかな配置

配線描画とフットプリントの関連付け

エレクトリカルルールチェック

テキスト情報追加、グラフィックの追加

ネットリストの作成

説明していないボタン含め、各メニューバーのご説明

初期設定（Pcbnew）

基板外形定義 、穴あけ場所定義

ネットリスト読み込み、フットプリント配置

配線・ビア・ベタ塗り描画

シルクスクリーン

デザインルールチェック

ガーバーファイル出力

Web上にアップロード、確認と注文

実践プロジェクトの説明

ESP32について

ArduinoIDEについて

ArduinoIDEインストール方法　windows編

ESP32開発ボード（既製品）、ArduinoIDEを使ってLチカ（デモ）＿イントロ

ESP32,ArduinoIDEを使ってLチカ（デモ）＿必要物品の簡単なご紹介

ESP32,ArduinoIDEを使ってLチカ（デモ）＿必要物品の詳細のご説明

ESP32,ArduinoIDEを使ってLチカ（デモ）＿本編

プログラム（スケッチ）のご共有

Lチカのための回路のご説明、機能のご紹介

パーツ・物品の購入方法

初期設定（Eeschema）

シンボルの挿入

シンボルの配置とアノテーション

配線描画とフットプリントの関連付け

エレクトリカルルールチェック

テキスト情報追加

ネットリストの作成

初期設定（Pcbnew）

基板外形定義

フットプリント配置

配線描画、ビア、ベタ塗り

シルクスクリーン

デザインルールチェック

ガーバーファイル出力

Web上にアップロード、確認と注文

実際に届いたPCBの確認とはんだづけ（表面実装）

はんだペーストを上手に塗るコツをご共有いたします。

前レクチャー動画中では段ボールとゴムヘラを用いておりましたが、資料中にお示しの通り、

①メタルマスク（ステンシル）が梱包されていた板と、②プラスチックのカード

を活用して前レクチャーのゴムヘラと同じように塗ると、容易に綺麗に塗ることができます。

前のレクチャーで表面実装したPCBボード上のエラー（欠陥箇所）と、後のレクチャーで動画でご案内する各種修正方法を適用した後の写真をご共有いたします。

表面実装のエラー箇所確認と各種修正方法

プログラム内容ご説明と前準備

はんだ付けの方法

プログラム書き込み、動作確認(LED点灯)

プログラム（スケッチ）のご共有

要件定義

ESP32の機能(deep sleep)紹介、きっかけでWake Up（飛び起きる）＿概要ご説明

ESP32において、DeepSleepの機能でタッチパッドとして使えるGPIOのリストをご共有いたします。
※今回はタッチパッド０番、GPIO4を活用いたします。

ESP32の機能(deep sleep)紹介、きっかけでWake Up（飛び起きる）＿本編

プログラム（スケッチ）のご共有

回路のアイデア構想

回路のアイデア作成（アイデア例）

前章(Lチカ)の回路編集

ネットリストの作成

デザインルールチェック

ガーバーファイル出力

Web上にアップロード、確認と注文

実際に届いたPCBの確認とはんだづけ（表面実装）

プログラム内容説明、メール送信プログラム書き込みと送信テスト

プログラム（スケッチ）のご共有

deepsleepプログラムとgmailプログラムの統合＆実際の動作確認

プログラム（スケッチ）のご共有

実物の動作画面

【補足内容】シンボルの挿入（外部ライブラリ挿入の場合）

本講座で作成したIoTセンサーは、電池が無くなると再充電する必要があります。（講師の実験環境においては、フル充電から約２週間動作しました。）

コイン電池の電圧が降下し、ESP32がギリギリ動作可能な電圧になると、ESP32の動作が不安定になり、最悪の場合破損してしまう恐れがあります。（講師の実験環境においては、数か月の実験中に壊れることはありませんでしたが。。。）

そこで、みなさまにより安全な選択肢をご提供させていただくため、QiitaにリセットICを用いた保護回路の概要をまとめさせていただきました。
【該当Qiitaの記事名】
”ボタン電池でESP３２を動かそう！KiCadで回路基板も作り、リセットICでESP32の破損保護も！”

また、記事の内容に沿ったKiCadの図面データを本レクチャーに添付させていただきます。
より安全なセンサー設計の選択肢として、ぜひご覧いただけますと幸いです。

本講座の内容はいかがでしたでしょうか。
「講座中で作成されたPCBや電子部品パーツを個別で購入したい！」
「こういうのを作って or 売って欲しい！」
「こういった内容もあったら嬉しい！」
　　などなど、ご意見・ご要望をご遠慮なくお伝えいただけますと幸いです！

改めまして、この度は本講座をご視聴いただきまして誠にありがとうございました！