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Low cost PROTO module of M5STACK Part 2

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400円で出来る
M5STACK PROTO Module を作りました。              2018.08.19

部品は 日本国内で調達でき 低価格で製作できます。
高さは 7.5mm, 8.3mm, 9.0mm の3種類です。画像は 8.3mm のものです。
高さのある部品にも対応が可能です。

1. 基板は tomorrow56氏に設計を依頼し製作して頂けました。氏に感謝致します。
_ ポイントは 基板コネクター部にスルーホールを装備しました。
_ ストレートピンを使用する事により 便利になります。
2. コネクターは 秋月電子通商 と 株式会社 廣杉計器 から購入します。
_ 低価格で オリジナルの PROTO MUDULE より接触が良くなります。
3. M2 Tapping Screw は 秋葉原・西川電子部品株式会社のネジを使用します。
4. ケース作りは Uprint 3D Printer を使用しました。凸部の製作が可能です。

例:高さ 8.3mm で MALE CONNECTOR は 秋月電子通商のストレートピン・
_ 「ロープロファイルピンヘッダ(低オス) 2 x 40(80P) 7.7mm」を使用します。
_ オリジナルのPROTO MODULEと同じ高さになります。今回のポイントです。
_ FEMALE CONECTOR は 廣杉計器 の FSS-42052-15 L型ピンを使用します。
_ これにより スタックが可能になります。


M5STACK の フロントから 高さ 7.5mm, 8.3mm, 9.0mm をスタックした状態です。

 


製作した PROTO Module の高さは 7.5mm と 8.3mm と 9.0mm です。
尚、オリジナルの M5STACK PROTO の高さは 6.5mm です。


M5STACK や 他のモジュールとスタック出来る互換性があります。

M5STACK PROTO Module のコネクターは 小型化の為 高さの低い特注品です。
価格が高い事と 入手しにくい為に 不便です。
コネクター代替品は 秋月電子通商の製品があり 価格が安いです。
コネクター代替品は 株式会社 廣杉計器 (ひろすぎ) の製品があります。
株式会社 廣杉計器は 価格が安く 輸送も2日で速く便利です。

秋月 7.7mmピンヘッダーを使用する 8.3mm をお薦めします。
価格安く沢山あると気楽に電子工作ができアイデアも湧いてきます。


費用:

7.5mm PROTO MODULE:373円。:PSM-4200233-15 + FSS-42035-15

8.3mm PROTO MODULE:320円。:秋月 7.7mmピンヘッダー + FSM-42052-15

9.0mm PROTO MODULE:351円。:PSM-4200233-15 + 秋月 5.7mm 低メス 2×15

プロトモジュール:スイッチサイエンスのプロトモジュールは 1420円 です。
コネクター:スイッチサイエンスの ピンヘッダ・ソケット 1組は 362円です。
ピンヘッダ・ソケット 1組の価格で プロトモジュールが作れる事になります。


準備1:7.5mm PROTO Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=5.3mm )  廣杉計器:PSM-4200233-15   76円
2  ピンヘッダー ( female, H=3.5mm )  廣杉計器:FSS-42035-15   62円
3  ユニバーサル基板  tomorrow56 設計・製作:$2 222円
4  M2 5mm ナベ Tapping Screw (4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社     6円
5  ケース:H=7.5mm  自作:材料費 FDM     7円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 373円

準備2:8.3mm PROTO Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=7.7mm )  秋月電子通商:低オス 2 x 40   25円
2  ピンヘッダー ( female, H=5.25mm)  廣杉計器:FSM-42052-15   60円
3  ユニバーサル基板  tomorrow56 設計・製作:$2 222円
4  M2 5mm ナベ Tapping Screw(4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社     6円
5  ケース:H=8.3mm  自作:材料費 FDM     7円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 320円

準備2:9.0mm PROTO Module:部品表

No Nomen Purchase Price
1  ピンヘッダー ( male,    H=5.3mm )  廣杉計器:PSM-4200233-15   76円
2  ピンソケット( female, H=5.7mm )  秋月電子通商:低メス 2×15   40円
3  ユニバーサル基板  tomorrow56 設計・製作:$2 222円
4  M2 5mm ナベ Tapping Screw(4ea)  秋葉原・西川電子部品株式会社     6円
5  ケース:H=9.0mm  自作:材料費 FDM     7円
=  ========================  ==================== =====
費用総計 351円

 


部品詳細:

廣杉計器:注文方法は ネットで 注文フォームを利用 に記入します。
購入数:製品によりミニマムオーダー数があります。
支払い:着払い を使用しました。
輸送期間:2日。対応が速く大変便利です。
代引手数料:2千円以上の場合は無料です。
価格は 税抜きです。


コネクター:
1.  廣杉計器 male Connector:部品番号:PSM-420233-15:価格:76円

2.  廣杉計器 female Connector: 部品番号:FSS-42035-15:価格:62円。

2.  廣杉計器  female Connector:部品番号:FSS-42052-15:価格:60円。


_ ボトムポスト付 (H=7.4mm):FSM-42074-15B:価格:60円。

3. 秋月電子通商:「ロープロファイルピンヘッダ(低オス) 2 x 40(80P) 7.7mm
_ 2×15 にカットして使用します。簡単にカット出来ます。

4. 秋月電子通商:ピンソケット 低メス 2×15 ( female, H=5.7mm )
_ このコネクターは スタックする時に 上下に連結できる便利な部品です。
_ 理由は 下側の MALE PIN に長さがある為 FEMALE PIN に はまります。
_ メモ:MALE側のピンの長い 他のコネクターは FEMALE側が接触しません。

補足:六角 M2 Tapping Screw を使用する場合は 以下から購入できます。
_ M2 5mm Hex Tapping Screw(4ea):ebay : M2-5mm-Hex-Tap-Screw:28円


基板:
_ tomorrow56氏に基板の設計を依頼し製作して頂けました。ありがとうございます。
_ コネクター部にストレートピン用のスルーホールを装備しました。
_ M-BUS は 基板上に平行に引き出し 配線しやすくなっています。
_ GND は 上部に1列配置し 配線のしやすさと 動作安定対策をしました。
_ UPrint 3D Printer 対応の基板設計になっています。今回のポイントです。
_  参考:UPrint 3D Printer:Make a case of M5STACK


ケース:
_ 基板とケースは 同時に設計する必要があります。
_ 理由は ケースを製作する場合プリンターの精度が必要になる為です。
_ ケースは凸と凹部があり 組み立て時に噛み合わせが可能になり固定できます。
_ メモ:通常のプリンターでは 凸部を製作する事ができず 固定ができません
_    CAD データーを公開しても精密なプリンターが無いと製作出来ません。
_ M5STACK オリジナルの基板は 加工すれば使用可能です。

下記の手順で 高さ 7.5mm, 8.5mm, 9.0mm  のCAD図面を作成します。
参照:Make M5STACK PROTO CASE:3D CAD で PROTO CASE を作るポイント。

ケースの高さ:
_ 使用する Female Connector の高さでケースの高さが決まります。
_ 条件:Male Connector :高さ 5mm です。
_ ケースの高さ = Female Connectorの高さ +  約4.2 mm
_ 例1:3.5   + 4.0   = 7.5mm
_ 例2:5.25 + 3.05 = 8.3mm
_ 例3:5.7   + 3.3   = 9.0mm
_ femal connector のピン位置により接触場所が異なる為、加算する値が
_ 異なり 実測が必要です。


工作:
基板にコネクターをハンダ付けする場合は コネクターの種類により
_ 先に取り付ける必要がありますので 順番を確認します。
_ ピンが接近していますので 高さがずれない様に位置を確認します。
_ ハンダ付けは 基板とピンの間を温め ハンダの量は少量にします。
_ ハンダは 富士の裾野の様にします。温めが少なくハンダを付け過ぎて
_ 丸くならない様にします。なれると 使用するハンダの長さが解ります。
_ 


感想:
お勧めの PROTO Module のサイズは 8.3mm です。
_ 理由は MALE CONNECTOR の取り付けがストレートピンで付け安いです。
_ FEMALE PIN は 固定ガイドがありませんが MALE CONNECTOR の PIN
_ に合わせられる為 付けやすいです。

コネクターの接触:
_ この方式によりオリジナルよりも接触が良いです。

多様な高さの対応が可能:
_ コネクターの使用方法により 高さの異なる PROTO MODULE を自由に作る事ができます。

PROTO MODULE:
_ PROTO MODULE を製作すると ケースと基板は 一体物である事が解りました。
_ 私は 基板の設計と注文は出来ない為、tomorrow56氏に お願い致しました。
_ 気さくに対応して頂いた tomorrow56氏に 感謝致します。
_ 基板がある事で 多様な対応とアイデアが湧いてきます。
_ この記事の後に 基板の改良と在庫補充の為に tomorrow56氏に 依頼を致しました。


 

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Written by macsbug

8月 19, 2018 @ 5:00 am

カテゴリー: M5STACK

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