ファミコンのコントローラをパソコンなどで使えるようにUSB化する基板を、PCBgogoに作ってもらおうと思います。

ファミコンコントローラUSB化基板

ブロック図

ゲームパッドの機能は、CH552のUSB機能を使って実現します。CH552を使うことで、少ない部品でゲームパッドを実現できます。

基板の設計

基板の形状は、ファミコンのコントローラと同じにしておきます。ボタンの位置も同じです。こうすることで、コントローラ内部の基板を丸ごと交換するだけで、USBコントローラにすることができます。

背面に部品を実装します。

面付け

まとめて実装できるように、4つを1つの基板に面付けしました。

データの準備

必要なファイル

今回はPCBgogoにPCBAを発注しようと思います。

• ガーバーデータ
• 部品表(エクセル)
• 位置データ(CSV)

PCBgogoに部品を実装してもらうのに必要なファイルは、上記の3つです。

KiCad JLCPCB tools

PCBgogoへ発注するのですが、KiCadにKiCad JLCPCB toolsを導入します。

理由は

• LCSCの部品番号を得る
• 部品の位置データをCSVファイルとして得る

ためです。

LCSCの部品番号を得る

部品を実装してもらうには、何の部品を実装するか指定する必要があります。PCBgogoは、中国から発注可能な通販会社であれば、部品を代理で購入してもらえます。例えばDigikeyやMouserなどです。LCSCも可能で、安価に入手できるので今回はLCSCから購入してもらいます。

KiCad JLCPCB toolsは、LCSCの部品番号を検索する機能があるのでそれを利用します。

部品の位置データをCSVファイルとして得る

部品を実装してもらうためには、どこに部品を実装するのか位置を指定するファイルが必要です。

KiCadは「部品配置ファイル」を標準で出力することができますが、スペース区切りのファイルとなっています。しかし、PCBgogoはカンマ区切りのCSVファイルを提出する必要があります。

KiCad JLCPCB toolsは、CSVで位置ファイルを出力してくれるので、そのファイルを利用します。

KiCad JLCPCB toolsの導入

KiCadの「プラグイン＆コンテンツマネージャー」をクリックします。

右上の「管理」をクリック。

URLに上記のURLを追加します。

プルダウンを「Bouni's KiCad repository」に変更し、表示された「KiCad JLCPCB tools」をインストールします。

KiCad JLCPCB toolsでJCLPCBの部品番号を取得

J@LCのアイコンが追加されます。これをクリックします。

データベースのダウンロードにしばらく時間がかかります。「Sccess」と表示されたら、一旦閉じて、もう一度「J@LC」のアイコンをクリックします。

部品のリファレンス番号と部品の値、フットプリントが表示されます。上から順番にLCSCの部品番号を取得していきます。

取得したい部品の行をクリックして、右側の「Assign LCSC number」をクリック。

1. Keywordに部品の値
2. Packageに部品のサイズ

の2つを入力します。必要に応じて「Categoly」も設定すると良いです。すると、これらに合致する部品がリストアップされます。

この中から在庫があって、必要な特性を有した部品を選択します③。右側に部品の値段も表示されるので、値段も参考に選定できます。

右側の「Select part」をクリックします。

実装しないなど、部品表に出力したくない部品は、「Toggle BOM POS」をクリックしてBOMとPOSを「X」にしておきます。

全て設定できたら、「Save mappings」と「Export to schematic」をクリックして情報の保存と、回路図への反映をしておきます。

ファイルの出力

右上の「Generate」をクリックします。

すると、ガーバーファイルと、部品表、位置データの3つがjlcpcbフォルダに出力されます。

BOMが部品表、CPLが位置データ、GERBERがガーバーファイルです。

部品表を見てみるとこんな感じになっています。

PCBgogoの部品表を用意する

PCBgogoで部品実装する場合には、PCBgogoのフォーマットで部品表を提出する必要があります。上記のサイトにアクセスして「BOMの例をダウンロードする」をクリックしてエクセルファイルをダウンロードします。

PCBgogoの部品表に、先ほどKiCad JLCPCB toolsで生成した部品表の値をコピーしていきます。

一番右のBuying LinkにはLCSCのURLを貼り付けます。

以上で、必要なファイルの準備が整いました。

PCBgogoに基板を発注

それでは基板をPCBgogoへ発注しましょう。

パラメータの設定

まずは基板の製造パラメータを設定します。

基板のサイズと枚数をセットします。

今回の基板は面付け基板なので、「面付け方法」を「面付け」にします。あとは基板の色を赤に変更し、「表面処理」を金メッキの「無電解金フラッシュ」にします。

続いて「部品実装」のパラメータを設定していきます。

「実装枚数」は子基板の数を入力します。「部品点数」は全ての部品の数を入力し、今回は表面実装部品のみなので「SMT点数」も同じ数にします。

また面付け基板なので「面付け方法」を「面付け」にします。

以上でパラメータの設定が完了。右下の「見積もり作成」をクリックします。

ファイルのアップロード

①「ガーバーファイルを入稿」をクリックしてガーバーファイルをアップロードします。同様に②「BOMを入稿」で部品表を、③「座標データを入稿」で位置データのファイルをアップロードします。

確認をクリックします。

PCBgogoによってデータの確認が開始されます。

データが間違えている!!

翌日PCBgogoからメールが届きました。

部品表に誤りがあるということです。ここで注目なのは、日本語であるという点です。日本の業者に発注したような感覚がありますが、中国の基板屋さんです。私の知っている中で、PCBgogoは中国の基板やさんで唯一日本語でやりとりできます。日本語ができるスタッフが何名も在籍しています。すごいですね。

図も添付されていました。まさに部品の点数が間違っています。PCBgogoの「BOMの例」をダウンロードして利用したので、部品点数を変更するのを忘れていました。

部品点数を修正してメールを返します。

返信も日本語でOKです。英語の文面を考えなくてもいいので、とっても楽です。

見積もりが届く

翌日、PCBgogoから見積もりが届きました。部品代はLCSCで購入するのと対して変わりませんでした。実装費は40個実装して1個あたり$3です。実装する部品点数が少ないので、安いのかもしれません。

支払い

それでは支払いに進みましょう。ステータスが「支払い待ち」に変わっています。

右下の「レジに進む」をクリックします。

配送手段を選択し、右側の赤い「支払い」をクリックします。

PayPalの支払い画面が表示されるので、支払いを完了させます。

PCBgogoにPCBAの発注が完了しました！！

さて、PCBAどんな感じでしょうか。届くのが楽しみです。

2025.1.6 つづきはこちら