「電子工作やプログラミングをはじめたいけど何からしていいか分からない…」 そういった初心者に向けて今回、モノづくりを始めるにあたってどういったことを意識すればいいのか、電子工作の始め方などについてご説明します。
私も初めからできたわけではありません。この記事に書いてるようなことを繰り返し、今は様々な分野のモノづくりができるようになりました。前半ではモノづくりに必要なスキル・知識を解説し、後半では実際にどういった工具がいるのか等をご紹介していきます。
以下の記事では電子工作の歴史など詳しい電子工作についての解説を紹介しています。ぜひご覧ください。
目次
まずは調べることから
電子工作を始めるにあたって、まず一番肝心になるスキルは、「自分で調べること」です！当たり前のようで難しい、そんなスキルです。ご存じの通り、現代社会は情報で成り立っています。この情報を活用すれば、無料で情報を手に入れ、それを活用することによってさまざまな知識を身に付けることができます。
情報の入手の仕方は様々ですが、インターネットを活用する方法が多いです！Webブラウザ（Google ChromeやFire Fox）を活用してほしい情報を入手することが出来れば、ある程度のスキルになると思います。といっても、このページを開けてる時点でもうそういったスキルは身に付けていると思いますが・・・
もう一つの入手手段として、図書館や本屋を活用するという方法があります。こちらの方法は、しっかりと知識を身に付けたい方に向いています。Webだけではがっちりと勉強することは難しいです。ですので、この方法で本を買ったり借りたりするのはがっちりと勉強するにはとてもいい方法です！
どちらも有効な手段ですので、出来れば両方実践してほしいですが、「近くに図書館がない」「本を買うのは高いので避けたい」という方のために、このブログでは詳しい回路の説明も掲載していこうと思っていますので、そちらもぜひご覧ください。
どんなに長く電子工作をやっていても、「ここなんだっけ？」と忘れたとしても、すぐに調べて思い出すことができますし、思い通りの動きをしなかった場合の問題解決手段にも必要なスキルですので、ぜひ身に付けてください！
モノを作るということ
次に、モノを作る手順を5個のステップで紹介していきます。これは初めのころは意識しなくても全然OKです。しかし中級者になってくると、これを意識しないと上手く作れません。でも難しいことではなく、いわば自然に身につくものだと思いますが、少し意識するだけでモノづくりを簡単にすることができます！
Step１ 考案
最初のステップは、何を作るか、最終形態はどんなものにするか、というイメージを作ることです。企画書なんかを作るのも◎です！そういうイメージを作っておくことで、この後のステップがすらすらと進むようになるのでオススメです。
Step２ 実験
このステップでは、Step 1で考案した構想の実験を行います。例えばマイコン（マイクロコンピューター）であれば、このソースコードでどんな動きをするのか、どんな波形が出るのか、などの検証を行っていきます。
ここでしっかりと構想を立てることができていれば、どういう実験をすればよいかというのもすぐにわかります。
Step３ 設計
ここから、本格的なモノづくりに入っていきます。まずこのステップで設計をします。Step２で実験した内容や様々な要因を考慮し、設計をしていきます。設計に関しては回路設計や機構設計、プログラミングにおいてはソースコードの組み立てがそれにあたります。
設計に関して必ず必要になってくるのは、CADです。私は回路設計はAutodesk Eagle、機構設計にはFusion360を使っています。回路設計やシミュレーションなどについて詳しくは以下のカテゴリーを参照してください！
Step４ 製作
さて、設計が終われば当然次は製作になります。ここが電子工作の一番楽しいところですね！設計した通りにパーツをそろえ、制作し、組み立てていきます。プログラミングで言えば、組み立てたソースコードの実行です！
しかし、しっかりと設計していても一発で完全にうまくいくものが作れることはまずありません。そこで、最後のステップに移行します！
Step５ デバッグ
最後のステップです！Step４で製作したものが上手く動かなかったとき、なぜ動かないのかを検証したり、どうしたらうまく動くのかを考察するのをデバッグと言います！モノづくりをするうえでこのステップは欠かせません。
このステップは、実は前述したあるステップに似ています。それは”Step２ 実験”です！デバッグとは、製作した実機を用いて実験を重ねていくということなのです！詳しくは、以下の記事で解説しています！
以上がモノづくりをする上でのステップになります。こうやって手順を立てて実行していくことを、論理的思考と言います！これも、電子工作をする上での必須スキルになりますので、ぜひ身に付けていただければと思います。
知識をつけるために作る
前提として必要な基本的なスキルは以上になります。ここでは、身に付けておくべき専門的な知識についてお話しします。身に付けておいた方が良い知識は一つだけです。それは、知識をつけるために作るということです！どういうことかと言いますと、まず実践してみる前に必要な知識は無い、ということです。
もちろん、知識無しなら何も作れません。しかし、前述したような「調べる」というスキルさえあれば、作る前に調べて、知識を身に付けることができます。そうして知識を身に付けることで作ることができるのですが、調べることを始めている時点で、もう実践しているのです。
専門的な知識（電気分野や情報分野等）についてはこのサイトでも説明していく予定ですので、ぜひそちらもご覧ください。
電子工作を始めるにあたって、身に付けておくべき最低限の知識は専門的な知識ではなく、工具の知識です！工具の知識をこれから紹介していこうと思います。また、小学校で習うような「電池の+と-をつないではいけない（ショート）」といった知識はある前提で話をしていますので、ご了承ください。
基本的な工具
工具にはさまざまな種類があります。その中でも、電子工作に重要な工具を紹介していこうと思います。工具無しで電子工作を始めることはできません。工具ごとに簡単な説明とおすすめの商品をご紹介します！
はんだごて
電子工作には「はんだづけ」と呼ばれる製作工程があります。その工程で使用する、基本的な電子工作の工具です。はんだごてはこて部分があり、そこが熱くなることによってはんだと呼ばれる合金を溶かします。はんだ付けに関する詳しい説明もこの先ご紹介していく予定です。
はんだごてにも種類があり、温度によって使用用途も異なります。価格が安い基本的なものから、価格は高いが温度が調節できるような機能を持つものまであります。「これから始める」といった方には、前者をオススメします。電子工作をするために適切な電力は30W～40Wくらいで十分です。
はんだごてのメーカーは、白光かgootが安心で安全です。白光かgootかは好みによりますが、個人的にはgootがおすすめです。こちらは白光とgootそれぞれの温度調節機能のない、標準的なはんだごてのおすすめです。
白光(HAKKO) BLUE SET 電気器具/電気部品用はんだこてセット 40W はんだ/吸取線/簡易こて台付き FX511-01
以下は温度調節機能の付いているおすすめのこてです。上の方は個人的に使用しており、下のものは学校で部活や起業家工房へ導入したものになります。購入の参考にご覧ください。
白光(HAKKO) ダイヤル式温度制御はんだこて FX600-02
ほかにも、こて先が変えやすく、温度調節も可能なステーション型のもの、持ち運びに便利なUSB PDのものなどがありますが、それらはまた今後いろいろ試してみて特集していきたいと思います。
こて台
はんだごては使用中、高温になります。そのこてを置くための台になります。これにも様々なものがあります。後述するクリーナー付きのものや、簡素なものなど様々です。以下おすすめのこて台になります。個人的にはクリーナー付きのものが便利で使いやすいと思っています。購入の際の参考にご覧ください。
こてクリーナー
こてクリーナーとはその名の通り、はんだごてについたはんだの残り屑みたいなものを取り除くもので、大きく分けて2種類のタイプがあります。
1つ目はワイヤータイプです。このタイプはオススメで、こての劣化を防いでくれます。
2つ目はスポンジタイプです。こての劣化は気にせず、とりあえず工具をそろえたい場合はこちらが良いでしょう。
以下おすすめ商品になります。上側がスポンジタイプ、下側がワイヤータイプです。購入の際の参考までに、ご覧ください。
はんだ吸い取り系
はんだ吸い取り系はもしはんだづけする箇所を間違えたとき、はんだを吸い取って部品をとれるようにしてくれる工具です。こちらにも2タイプ存在します。
1つ目は上の方で、はんだ吸い取り器と言います。はんだを吸い取りたい箇所にこれをあて、ボタンを押すと「シュッ」という音がして吸い取ってくれます。扱い方が難しいので初心者の方にはあまりオススメしません。
2つ目は下のほうです。はんだ吸い取り線と言います。これは吸い取りたい箇所に網目をあて、上からこてで温めるとはんだが張り付いてくれます。非常に使いやすいので、初めてはんだ付けをするという方にはこちらをオススメします。
ラジオペンチ・ニッパー
ラジオペンチは部品の足を曲げるのに使用します。また、ニッパーは部品の足を切断するために使います。どちらも必須な工具ですので、そろえておく必要があります。
ラジオペンチやニッパーはたくさん種類がありますが、ENGINEERのものがおすすめです。
ENGINEER エンジニア ミニチュアラジオペンチ ESD 静電気対策 139㎜ PS-01
ENGINEER エンジニア マイクロニッパー ESD120㎜ NS-04【静電気対策】 【強力】【精密】
さいごに
以上で、電子工作やプログラミングといったモノづくりの始め方と、電子工作に必要な工具の紹介をしました。電子工作は、作ったものが動かなかったとき、どこまで粘るかという根気強さも欠かせません。また、このブログでも今後電子工作のノウハウを掲載していく予定ですので、ぜひご覧ください。
では、よい電子工作ライフを！