製品概要
PL2302KITについて
Raspberry Pi Pico用オシロスコープ基板DIYキット PL2302KIT（以下 「本機」といいます）は、『Raspberry Pi Pico用オシロスコープ基板 PL2302AFE』の部品をセットにした、はんだ付け練習用のキットです。1608、SOT、SOICといった ほどよいサイズの表面実装部品を使用しており、一日程度で組み立てられるので、学校や企業でのはんだ付け実習などに最適です。また、完成後は簡易的なオシロスコープとしてご活用いただけます（別途Android端末やRaspberry Pi Picoなどが必要です）。
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Raspberry Pi Pico用オシロスコープ基板 PL2302AFEについて
本機のベースとなっている『Raspberry Pi Pico用オシロスコープ基板 PL2302AFE』（以下「PL2302AFE」といいます）は、Raspberry Pi Picoをオシロスコープ化するAndoridアプリ『Scoppy』に対応した拡張基板です。一般的なオシロスコープほどの性能はありませんが、低価格な簡易オシロスコープとして電子回路の学習や電子工作の入門におすすめです。
PK2302AFEの詳細は こちら をご覧ください。
- 最大2ch入力に対応(『Scoppy』のアンロックが必要です）
- 最大入力電圧範囲：±30V
- 入力インピーダンス：1MΩ/20pF
- 8ch 3.3V-CMOSロジアナ入力端子・シグナルジェネレータ出力端子を搭載
- アナログ入力に過電圧保護回路あり
- 外形88mm x 31mmとコンパクト（基板単体寸法）
- Raspberry Pi Pico W での動作も確認済み
- パッシブプローブを接続可能（BNCコネクタは別途ご用意ください）
- サンプリングレートが最大250ksps（2ch同時使用時）と低いので注意
『Scoppy』について
『Scoppy』は Raspberry Pi Pico をオシロスコープ化するための AndroidアプリとRaspberry Pi Pico用ファームウェアであり、『fhdm-tech』様より公開されています。オシロスコープは最大2ch対応で、トリガ、各種測定、FFT、XY表示などの基本機能をはじめ、8chロジックアナライザやシグナルジェネレータ機能などもあります。無料版では 広告有り/入力1ch などの制限がありますが、アプリ内課金（数百円ほど）すると 広告無し/入力2ch対応 となります。『Scoppy』のアプリはGoogle Playで、ファームウェアは公式サイトなどから入手できます。『Scoppy』の詳細や使用方法などは以下のリンク先にてご確認ください。
- Scoppy公式: https://oscilloscope.fhdm.xyz/
- Scoppyに関するドキュメント一覧: Documentation Index
- Scoppyの導入手順: Installation & Getting Started
- Scoppyアプリの使い方: Using the app
購入前の注意点
本機はDIY用途向けの製品であり、以下のような注意点があります。ご購入・ご使用される場合は、これらの点をご了解くださいますようお願いいたします。
- 本機によって生ずるいかなるトラブル・損害・損失に対して picoLABO は一切の責任を負いません。
- 本機に関する問合せや連絡を『Scoppy』開発元の 『fhdm-tech』様にしないようお願いします。（逆に『Scoppy』に関するお問い合わせは picoLABOではお受けできません）
- 発送・配送・初期不良に関するご連絡は、ご購入されたお店までお願いします。
- 部品の販売は行っておりません。
- 本機はDIY向けのため、修理対応や手厚いサポートなどはございません。（初期不良は迅速に対応いたします）
- 本機は測定器としての品質を保証していないため、正確な測定が必要な用途には使用できません。
- 使用の際に必要となるRaspberry Pi Pico・Android端末・USBケーブル等は別途ご用意いただく必要があります。
製品の詳細
構成品・添付品 ※詳細は部品表をご覧ください
- チップコンデンサ 2012 x6
- チップコンデンサ 1608 x5
- チップ抵抗 1608 x30
- ショットキーバリアダイオード SOD-323 x7
- オペアンプ SOIC-14 x1
- +3.3V定電圧レギュレータ SOT89-3 x1
- -3.3V定電圧レギュレータ SOT23-3 x1
- チャージポンプ SOIC-8 x1
- トリマーコンデンサ x2
- SPDTスイッチ x2
- DP3Tスイッチ x2
- ピンソケット各種 x6
- ピンヘッダ x2
- プリント配線板 x1
※ 一部の部品は予備用として多めに入っています
※ 電子部品およびプリント配線板はすべて鉛フリー品を用いています
組み立てに必要な工具・測定器
- 精密ピンセット・ラジオペンチ・ニッパ・カッター等
- 精密ドライバー（マイナス） ※容量調整用
- はんだごて（精密はんだ付け対応のこて先を推奨）・はんだ(Φ0.6以下推奨）・フラックス・洗浄剤・はんだ吸取り線 等
- テスター（マルチメータ）
完成後の動作に別途必要なもの
- Raspberry Pi Pico または Pico W 1式
- Android端末 ※Scoppyアプリが動作するもの
- OTGアダプタ ※ OTGアダプタ無しで動作するAndroid端末もあります
- USBケーブル ※Raspberry Pi Pico側は micro USB
- プローブ用のジャンパー線
回路図・部品表
※ チップ抵抗のマーキングは 3桁EIAとEIA-96 が混在しています
基板外形
PL2302KITの組み立て
組み立ての手順を以下に示します。印刷用に簡易版の組立説明書もご用意しました↓。
Raspberry Pi Pico用オシロスコープ基板DIYキット PL2302KIT 組立説明書
１．作業の前に
構成品（部品）の種類や数量を確認しましょう。各部品の外観を以下に示すので参考にしてください。チップ抵抗とチップコンデンサは、テープ裏面に定数を表示しています（1MΩ抵抗ならR105など）。また、部品の1番ピンマークや極性表示が見えにくいときは、スマートフォンのカメラで拡大表示すると見えやすくなるかもしれません。
２．表面実装部品のはんだ付け
表面実装部品をプリント配線板のうら面（はんだ面）にはんだ付けします。U4は不実装としてください。作業に迷ったときは、以下がヒントになるかもしれません。
- 小さな部品→大きな部品の順に取り付けると作業しやすい（ことが多い）
- 抵抗やコンデンサは定数ごとに取り付けていくと間違えにくい（例：1MΩの R1→R2，続いて220kΩのR3→R4､…）
- 極性（取付方向指定）のある部品はよく確認する
- 適切な工具を使う（こて先の形状やサイズ、はんだの太さ、良質なピンセット、拡大鏡など）
- フラックスをしっかり塗布する
３．挿入部品のはんだ付け
表面実装部品の取付けが終わったら、挿入部品をプリント配線板のおもて面（部品面）から挿入し、うら面（はんだ面）からはんだ付けします。小さな部品（背の低い部品）から取り付けると作業しやすくなります。必要に応じてマスキングテープ等で仮固定し、傾きが無いように取り付けてください。（特にJ5,J6は正しく取り付けないとRaspberry Pi Picoが載らなくなります）
- トリマコンデンサ： TC1, TC2 ※極性なし
- SPDTスイッチ： SW1,SW2 ※極性なし
- DP3Tスイッチ：SW3, SW4 ※取付け方向指定があります。上の図をご覧ください
- ピンソケット： J1-J6 ※対応するピン数のピンソケットを取り付けてください
- ピンヘッダ： 必要に応じてRaspberry Pi Picoに取り付けてください
４．組み立てのチェック
- 部品の位置・向き・はんだ付け状態が良好であることを確認します
- テスターで、チェック端子の[+3V3]と[GND]間、[-3V3]と[GND]間、およびJ6の[VBUS]と[GND]間の抵抗値を測定し、いずれもショートしていないこと（概ね1kΩ以上）を確認します。
５．Raspberry Pi Picoの取付けと電圧チェック
ピンヘッダをはんだ付けしたRaspberry Pi Pico を下図の方向で取り付け、USB電源やAndroid端末を接続して電源(+5V)を供給します。続いて、チェック端子[+3V3]の電位が約+3.3V、 [-3V3]の電位が約-3.3Vであることを確認します。なお、本機・Raspberry Pi Pico・ケーブル等の異常な発熱があった場合には、すぐにケーブルを外してください。
動作チェック・使い方
↓↓↓ 完成後の初期設定や使い方などは、PL2302AFEの解説ページ をご覧ください ↓↓↓
紛失・破損時の代替部品
部品が破損したり、紛失してしまったときのために、国内で購入しやすい代替部品のリストを作成しました。特性や定数が異なるものもありますが、可能な限り特性への影響が少ない部品を選びました。リンク切れ・欠品・記載ミスなどの可能性もあるのでよくご確認ください。なお、秋月電子通商様のwebサイトは直リンク禁止なので、型式やコードで検索してください。
| 品名 | 部品番号 | 販売店・リンク | 型式 | 商品コード・備考 |
|---|---|---|---|---|
| コンデンサ 2012 10uF | C1-C6 | 秋月電子通商 | GRM21BB31E106KA73 | P-13388 |
| コンデンサ 1608 0.1uF/50V | C7-C11 | 秋月電子通商 | GRM188F11H104ZA01 | P-13374 |
| コンデンサ 1608 200pF/50V | C12-C15 | マルツオンライン | GRM1882C1H221JA01D | 220pF |
| 抵抗 1608 1MΩ 0.1W | R1,R2 | マルツオンライン | RK73H1JTTD3002F | – |
| 抵抗 1608 220kΩ 0.1W | R3,R4 | マルツオンライン | RK73H1JTTD2203F | – |
| 抵抗 1608 100kΩ 0.1W | R5-R8 | マルツオンライン | RK73H1JTTD1003F | – |
| 抵抗 1608 30kΩ 0.1W | R9,R10 | マルツオンライン | RK73H1JTTD3002F | – |
| 抵抗 1608 15kΩ 0.1W | R11,R12 | マルツオンライン | RK73H1JTTD1502F | – |
| 抵抗 1608 2.7kΩ 0.1W | R13-R16 | マルツオンライン | RK73H1JTTD2701F | – |
| 抵抗 1608 1kΩ 0.1W | R17-R28 | マルツオンライン | RK73H1JTTD1001F | – |
| 抵抗 1608 180Ω 0.1W | R29,R30 | マルツオンライン | RK73H1JTTD1800F | – |
| SBD | D1-D7 | 秋月電子通商 | CUS10F30 H3F | I-07687 |
| オペアンプ | U1 | 秋月電子通商 | NJU7034M | I-06728 |
| +3.3Vレギュレータ | U2 | 秋月電子通商 | XC6216D332PR-G | I-13391 |
| チャージポンプ | U3 | 秋月電子通商 | NJU7660AM | I-08373 |
| -3.3Vレギュレータ | U5 | 秋月電子通商 | XC6902N331MR-G | I-15651 |
| トリマコンデンサ 30pF | TC1,TC2 | 秋月電子通商 | TMCV01-30P100VBG | P-15472 |
| SPDTスイッチ | SW1,SW2 | 秋月電子通商 | SS-12D00G3 | P-15707 |
| DP3Tスイッチ | SW3,SW4 | aitendo | MSS23D18 | |
| ピンソケット 1×20 | J5,J6 | 秋月電子通商 | FH-1×20 | C-03077 |
| ピンソケット 1×10 | J4 | 秋月電子通商 | FH-1x10SG/RH | C-03786 |
| ピンソケット 1×2 | J1-J3 | – | – | ↑を加工 |
| ピンヘッダ 1×20 | – | 秋月電子通商 | PH-1x40SG | C-00167 |
