IchigoJam の組み立て



プリント基板キットを組み立てる

プリント基板キットに紙面で組み立て方の説明書が含まれていますが、

国野 亘 さんが写真を加えてより詳しく説明した「IchigoJam ● の組み立て方」があります。

PDF になっていて、CC BY ライセンス扱いとなっているため、イベントなどでも自由に使用する事が可能です。

以下は IchigoJam S のページですが、各 IchigoJam 向けのだ PDF が用意されています。

 

IchigoJam S の組み立て方 | ボクにもわかる

 

半田付けに失敗した時の対処方法も PDF でまとめられています。

また、テスターがない場合に、完成した IchigoJam を使用してテスターのように使用する方法も紹介されています。

 

ボクにも治せる半田トラブル処方箋 | ボクにもわかる

IchigoJam用サンプルプログラム 導通テスター・簡易抵抗測定器の製作 | ボクにもわかる

 

IchigoJam を実際に組み立ててる動画は YouTube でいくつか存在しています。

運営者がはじめてはんだ付けをして組み立てたのは、
USTREAM でライブ中継しながら組みてていたのを聞きながら行いました。

現在この動画は YouTube で公開されています。

 

十勇士クラブTV 2015/4 IchigoJamを作ってみよう | YouTube

 

キット版組み立て時の注意

LPC1114 (CPU=IchigoJam Core) やレギュレーター (3つの端子があるもの)、LED には方向がある事にご注意下さい。
特に IC を逆に取り付けるケースをみかけます。IC を逆にすると電源を入れても動作しません。

IchigoJam T と IchigoJam S には基板に ★ が付いています。

  • LPC1114 (IC2) - 切り込みがある方を上に。(基板の IchigoJam 等と CPU のピン配列の文字方向が一致するように)
  • 3端子レギュレーター (IC1) - 平たい方を左に
  • 赤色 LED (LED1) - 足が長い方を内側(右)に

また抵抗は色によって抵抗値が決まっています。向きはありません。

下は4本線の場合で、5本線の抵抗もあります。金のところは±5%で (緑もあり)、代わりに±1%は茶になります。

  • R1 - 黄紫茶金  470Ω 
  • R2 - 茶黒茶金  100Ω
  • R3 - 茶黒緑金  1MΩ
  • R4 - 橙橙茶金 ■■ 330Ω

LPC1114FDH28 の半田付け

通常 LPC1114FDH28 を使用する IchigoJam・IchigoJam 互換機などは

LPC1114FDH28 が半田付けされた状態で販売されていますが、

一部半田付け熟練者向けに LPC1114FDH28 も
半田付けされていない商品が存在します。

商品を誤って購入しないようご注意下さい。

また配布品の IchigoJam - jig.jp 15th anniversary edition

基板のみで LPC1114FDH28 は付いていません。

 

LPC1114FDH28 の半田付けは難易度が高く、半田受け初心者には特におすすめできません。

 

LPC1114FDH28 を半田付けするために、次のものをご用意下さい。

  • フラックス 単品 (日本ではピンで蓋にハケが付いているものがよく使われてます。ペンタイプもあり) 
  • D 型 または U 型の半田こて先 (よく使われている先が鉛筆・ペン形のこて先では熱が伝わりにくく上手く半田付けできません)
  • 温度調節のできる半田ごて (温度が低いとブリッジ状態になりやすく、ハンダ吸い取り線で吸い取れない場合があります)
  • ハンダ吸い取り線(ブリッジ状態になったハンダを吸い取ります)

ブリッジ状態からハンダ吸取線で吸い取ろうとして吸い取れない場合は半田ごての温度が低すぎます。
温度調節ができて、こて先が交換可能な半田ごての入手を検討して良いでしょう。

 

ピンとピンが半田でつながってしまうブリッジ状態になるケースが多いようですが、修繕する方法がいくつかあります。

起動しない原因はブリッジによるショートの可能性が高く、LPC1114FDH28 が高温で動作しなくなってしまう可能性は低いです。

また、ファームウェアが書き込まれていければ当然起動しません。

 

IchigoJam新基板に表面実装CPUをはんだづけする方法 | 福野泰介の一日一創

Facebook グループ IchigoJam-FAN 内 - コメントに修復方法が多数。その後修復でき、起動に成功しています。

 

組み立て済み完成品のパーツを交換する場合

組み立て済み完成品の一部は機械的に半田付けが行われている場合があります。
裏面が比較的綺麗な仕上がりですが、フラックスがほとんどない半田になっています。(見た目で光沢が曇った感じです)

パーツを交換するために半田を取り除く作業を行い、

半田ごてを付けてもほとんど半田に変化がない場合、

単体のフラックスを塗るか、半田を一度加えてから取り除く必要があります。

 

キット版を組み立てる場所

東京・秋葉原にある Assemblage は「はんだづけスペース」として開放されています。

2016年4月1日より PCN 旗艦店「PCN フラッグシップ秋葉原 BY ASSEMBLAGE」となりました。

IchigoJam と関連商品がありますので、キット版を購入してその場で組み立てが可能です。
(購入時は 30 分無料。慣れている人なら無料時間内で半田付けできます。時間制・非購入時は有料)

イベントや貸し切り行事で「はんだづけスペース」が使用できない場合があります。

ご利用の前に Web サイトで確認してもよろしいかもしれません。

 

PCNフラッグシップ秋葉原byASSEMBLAGE | PCN プログラミング クラブ ネットワーク

秋葉原電気街 高架下の電子工作スペース  Assemblage

 

運営者は2018年7月 Assemblage に足を運びました。

IchigoJam S ハーフキットを購入し、その場で半田付けしています。

 



ピン配置ラベルシールを CPU に付ける

PCN や各店舗で扱われている IchigoJam プリント基板では当初 IchigoJam BASIC 0.9.7 まで

購入段階で CPU にピン配置ラベルが付けられていましたが、

IchigoJam BASIC 1.0.0(PCN で 2015年6月発送分)からピン配置のラベルシールが別途付いてくるようになりました。

間もなく IchigoJam U が発売されているので、IchigoJam 初代プリント基板でシールが別になっていたのは少数です。

IchigoJam 互換機でも aitendo 発売の互換機 ai.Jam シリーズで付いていた時期があります。

 

IchigoJam 初代プリント基板・IchigoJam U では
シールの VIDEO1・KBD1・● 側が LPC1114FN28 で切り込みがある側です。
(記載の文字と基板の文字の方向が一緒になります)

方向を間違えないようご注意下さい。IchigoJam のロゴ部分も外せるようになっています。

 

IchigoJam T では IC ソケットに貼り付けます。この IC ソケットは半田付けせずに差し込みます。

そのまま固定したい場合は裏から角のピンを折り曲げて下さい。


また、ピン配置ラベル部分を縦半分に切断し、ピンソケットに付けるのも便利です。

 

2018年7月現在、IchigoJam S では LPC1114FN28 向けのランドがなくなっていますが、

付属しているシールは IchigoJam T と同じものです。
ピン配置ラベル部分が不要になっているため、後に変更されるかもしれません。

 

なお、このラベルシールは使わずに残しておきたい場合やラベルシールの貼り付けに失敗した場合は

運営者公開のピン配置をプリンター印刷してご利用下さい。

 

ツール/CPU ピン配置

 

IchigoJam 初代プリント基板・IchigoJam U 付属

IchigoJam ロゴ とピン配置が分離可能

ピン配置部分を LPC1114FN28 に貼り付けます

IchigoJam T・IchigoJam S 付属

CPU 向け・キーボード端子を追加

ピン配置は半分にしてピンソケットに付けても可



圧電サウンダを取り付ける

2015年3月より発売している IchigoJam 初代プリント基板より、黒い頭の部品 圧電サウンダ が付属するようになっています。

IchigoJam U・T・S も同じです。圧電サウンダは SOUND と GND の記載がある端子のソケットに挿しこんで下さい。

IchigoIgai・Dakejacket・一部 IchigoJam 互換機は圧電サウンダを基板に半田付けします。

IchigoJam 互換機では付属していない場合、基板に半田付けする場合など、まちまちです。

 

2015年2月以前に入手している場合、SOUND の代わりに EX2 の表記になっています。圧電サウンダは別途入手する必要がありました。

(PLAY などが対応された IchigoJam BASIC 0.9.0 は 2015年1月 に公開されています)

 



IchigoJam に足を付ける

IchigoJam の基板に足を付けたい場合、ビス径 3mm(M-3)のスペーサーなどを使えます。 

2018年8月現在、IchigoJam 各プリント基板 及び IchigoJam 互換機 ですべて共通です。

ai.stuttle.jam の発射台部や SkyBerryJAM など、一部の IchigoJam 互換機では付属しています。

通常 5~6cm の高さがあれば大丈夫です。(M3x5、M3x6 と表記されます)

 

ショップのふうせん でネジ&スペーサーを扱っています。

 

ネジ&スペーサー | ショップのふうせん

 



5 ピン端子(CN5 端子など)

IchigoJam U には、microUSB の各端子をそのまま拡張した CN5 が基板上に存在していますが、

このピンソケットは付属していません。(キット・完成品共に)付属していなくて正常です。

 

必要な場合は 2.54mm、1×5ピンのピンソケットを別途入手し、取り付けて下さい。

これにより、microUSB の代わりに CN2 から見て、1 の端子を +5V、5 の端子を GND として使用する事ができます。

例えば USB-シリアルモジュール と接続し、microUSB の代わりに USB-シリアルモジュール から電源を供給できます。

また、拡張する周辺機器パーツでよく使用される GND 端子を1端子増やす事ができるメリットもあります。

 

ショップのふうせん で CN5 のピンソケットとジャンパワイヤを付けた USB-シリアルモジュール のセット

IchigoJam U +CN5 版 USB-シリアルモジュール」を販売しています。

 

USB-シリアルモジュール | ショップのふうせん

 

ピンソケット以外に USB 端子のアクセスとして何か付けても良いでしょう。

開発者の福野さんに CN5 の使用が予定されているか確認しましたが、ここを使用した拡張は予定されていないそうで、

「好きに使っていただいてokです!」との事でした。

 

IchigoJam U(T・S などを除く)で GND・+5V 以外の 3 ピンは microUSB の信号がダイレクトに入ります。

そのため、CN5 端子に LPC1114FN28 などの信号をジャンパなどで接続したりしないで下さい。
接続した場合、意図しない信号を得ます。

 

PCN の MapleSyrupMixJuice は CPU 周り以外に CN5 部分にも足長ピンソケットが付いてますので、

CN5 には真っ直ぐ縦に伸びた ピンソケットを付けるのがおすすめです。

 


 

IchigoJam U 向けのケースでは、CN5 端子の穴が用意されていないため、CN5 端子が塞がれてしまいます。

また、PanCake プリント基板 を上に重ねた場合も CN5 端子が塞がれます。

この場合、L 型のピンソケットを付け、できるだけ横に端子を出す事で、
ジャンパワイヤの接続を行い電源供給が可能な事を運営者が確認しました。

基板に入るギリギリで半田付けし、L 型部分を極力横に出すのがポイントです。

工房Emerge+ の アクリルケース for IchigoJam U はこの方法で microUSB 端子の穴からジャンパワイヤを接続できます。

 


 

IchigoJam T・S および IchigoIgai では、CN5 端子の 2〜4 ピンに 3.3V・SCL・SDA の割り当てがあり、

EEPROM などにも使用できるようになりました。この端子に合わせた EEPROM 周辺機器も販売されてきています。

DakeJacket の CN1 端子も同じように EEPROM を接続して使用できます。


aitendo 発売の IchigoJam 互換機(ai.Jam シリーズ)


全互換機(ブレッドボードの 2線式breboジャム を除く)の共通事項として、

組み立て説明書はなく、代わりに基板に必要なパーツの部品名も明記されています。

そのため IchigoJam シリーズよりも難易度が上がっていますが、

IchigoJam 組み立てに慣れている人であれば、パーツさえ確認できれば、組み立てできるでしょう。

  • 2015年9月の発売直後時点で 100 Ωは水色・5本線の抵抗になっていました。
    (茶 黒 黒 黒 茶。ai.Jam・ai.robot.jam は R2、ai.shuttle.jam・ai.jam.pi・ai.mini.jam・ai.bat.Jam は R1)
    現在は 100Ω も他と同じ 4 線の抵抗になっている互換機があります。
  • ai.shuttle.jam・ai.jam.pi・ai.mini.jam・ai.bat.Jam は R1 と R2 の表記が IchigoJam と逆になっています。
    (R1=100Ω、R2=470Ω)逆に抵抗を付けるとビデオ出力が暗くなります。
    また、ai.jam.pi・ai.mini.jam・ai.bat.Jam は R3 と R4 も IchigoJam と表記が逆になっています。
    (R3=330Ω、R4=1MΩ)逆に抵抗を付けるとボタン・LED に影響があります。
    基板の Ω 表記が正しいので、IchigoJam の組み立てに慣れている際は、表記にご注意下さい。

  • R5=1kΩ があります。電源 LED 用の抵抗で使われています。(茶 黒 赤 金)
  • セラミックコンデンサは通常表面に表記があります。(22=22pF など)方向はありません。
  • 他のコンデンサ・LED は方向があります。端子の足が長い方が + です。コンデンサは帯がある側が ー です。
  • CPU 周りのスルーホールは2列になっています。また各接続端子にもスルーホールが存在しています。
    これにより IchigoJam プリント基板より拡張性を増やしています。
    外側のスルーホールは IchigoJam U・T・S と互換性があり、
    ピンソケットにする事で IchigoJam U・T・S に対応する周辺機器パーツを使用できます。
  • ピンソケットは標準で付いていません。必要に応じて入手して下さい。2.54mm ピッチです。
    aitendo にも扱っているので、一緒に入手できます。(ai.shuttle.jam キットの場合、発射台中央は付属しています)
  • 基板に付ける足部分は ai.shuttle.jam キットの場合にナットが付属しています。
    他は付いてないので、別途入手が必要です。aitendo に単体でネジ・ナットの扱いがあるので、一緒に入手できます。
  • ai.shuttle.jam ではピンヘッダ CN3 と CN4 が IchigoJam と逆になっています。(ai.Jam は記載なし)
    半田付け作業上問題はありませんが、CN3・CN4 表記を見た時は逆である事にご注意下さい。

ai.Jam は商品説明には付いていないと記載されていますが、

運営者入手時は IchigoJam 純正の CPU ピン配置ラベルシールが付属していました。

(基板に印刷してあるのですが、EX1・SOUND・OUT5・OUT6 がないための対策と思われます。

 2014年5月〜2015年2月頃のピン表記では、これらは EX1〜4 になっています。)

他は 2015年9月ごろまで付属していない状態です。(基板に記載があるため)

現在は aitendo が独自にピン配置ラベルシールを独自に製作しているため、
CPU 付で注文した場合はこのシールを付けている可能性があります。

 

ai.shuttle.jam をキットで aitendo から入手した場合はシャトル部と発射台部が分かれてビニールに入っています。
他の販売店から入手した場合でもビニールで分けてあります。
それぞれに必要なパーツが入っているので、両方一度に開封せず、片方ずつ開封して組み立てて下さい。

CPU のピン端子は基板に記載があるため、ピン端子シールは付いていません。

シャトル部を分離し、3.3V の電源で稼働させる事ができます。ロボットやシリアル接続での使用が可能です。

また、ISP と4端子のスルーホールがありますが、ファームウェア書き換えを想定して用意されています。

発射台部は電源用の USB 端子とは別に DC 電源が用意されています。(DC8〜35V)

DC ジャックは 2.1mm・5.5mm です。ターミナルブロックもあり、ここから電源供給も行えます。

 

ai.shuttle.Jam の組み立て方 | ボクにもわかる

 

初回ロットは緑基板ですが、後に赤基板へ変更しています。ai.Jam・ai.shuttle.jam で確認しています。

おおよそ基板単体が商品に加わったタイミングで、キットの在庫が増え、ここから赤基板に変更されています。

2016年5月現在、クガデンには緑基板がまだ残っているようです。

 

ai.jam.pi は Raspberry Pi の形状・配置に合わせて作られてあります。
Raspberry Pi 向けのケースを使用する事が可能です。(A+ を除く)

ケースに入れる事を想定して、スイッチ・ボタンは横向きになっています。

汎用 40 ピン端子(2×20ピン)も Raspberry Pi と共通なところがありますが、完全ではないようです。

 

ai.bat.jam は ai.mini.jam と 電池昇圧キット(5V) がそれぞれ単品で扱われています。

電源部は電池昇圧キットにありますが、他の機能は ai.mini.jam に収められています。

 

ai.robot.jam は ai.shuttle.jam の発射台に付ける事ができますが、下部端子 TXD・RXD のピンは外す必要があります。

(ai,shuttle.jam では GND 割り当てになっています)

下部端子の印刷が一部ずれて印刷されています。個々に接続する場合がご注意下さい。

 

LPC1114 書き込みキットに付いているボタン・クリスタル・コンデンサは IchigoJam 向けのパーツですが、
ファームウェアの更新では必要ありません。ファームウェア更新専用機にする場合は半田付け不要です。

クリスタルを 14.31818MHz にすると PanCake 動作も可能です。抵抗・RCA 端子が別途必要です。 


IchigoJam のパーツを独自に取り寄せて自作する

IchigoJam で使われている部品・回路図・ファームウェアは公開されていますので、
パーツを取り寄せて自作する事が可能です。プリント基板の代わりに通常の基板やブレッドボードを用います。

 

PCN では IchigoJam U 基板のみ も扱いがあり、基板を入手して独自パーツで構築する事も可能です。

また、IchigoJam T・S のガーバーデータが公開されているので、プリント基板からの設計も容易になってきています。

部品表(BOM リスト)と回路図も増えてきています。

 

IchigoJam S

IchigoJam T

ダウンロード | IchigoJam 公式サイト - ガーバーデータ

ベーシック部品ボックス [BPB-T] | aitendo - 基板以外の部品パーツが一覧で記載されている。ai.Jam-T は IchigoJam T と同じ基板

 

IchigoJam 初代プリント基板

IchigoJam U はこれに 12MHz のクリスタル、15~22pF コンデンサ✕2 が増えています。

クリスタルの 2 ピンをコンデンサ経由で XTAL_IN・XTAL_OUT 端子へ接続します。

 

Facebook グループ IchigoJam-FAN 内 - 部品表

IchigoJamの回路図 by 水魚堂の回路図エディタBSch3V | 福野泰介の一日一創 - SOUND・I2C(SCL・EX1) を逆に記載

IchigoJam組み立てキットで自分だけのパソコンづくり(上級編)| 福野泰介の一日一創

 

IchigoJam 互換機

各 IchigoJam 互換機の組み立て説明書には部品表に具体的な型番が記載されているものがあります。

 

ダウンロード | KumaJam サポートページ - 回路図。IchigoJam T 相当+電源ランプ+圧電サウンダ

IchigoSoda/IchigoJam for sakura.io SCO-ICG-02 - ドキュメントに回路図。ただし他の IchigoJam・互換機とは異なるパーツあり

 

部品パーツの注意

いくつか部品パーツにご注意下さい。

  • 当初 IchigoJam で採用されていた CPU LPC1114FN28 は世界的に在庫がなくなっています。
    代わりに同等仕様でサイズが小さい LPC1114FDH28 が現在主流になっています。
  • 抵抗は少し異なる値でも動作可能です。(例えば 470 Ωの代わりに 510 Ω)
    また、5 本線の抵抗も使用できます。(過去 ai.Jam や IchigoJam U ショップのふうせん版 が採用しています)
  • IchigoJam S・T はコンデンサに 10μF(106)を採用しますが、IchigoJam 互換機は現在も 0.1μF(104)が多いです。
    10μF・0.1μF のコンデンサは電解コンデンサに変更した場合でも動作します。(ai.Jam が採用しています)
    タンタルコンデンサも使用できます。(福野泰介の一日一創 内)
    電解コンデンサ・タンタルコンデンサは方向があります。
    足の長い方が + です。電解コンデンサは黒部分に帯がある側が ー です。
    このコンデンサの静電容量(F 単位)は通常 3 端子レギュレータで決まり、
    データシートに記載がある場合が多いですが、実際にテストを十分に行った上で選定して下さい。
    実際 IchigoJam S・T と IchigoJam U・初代プリント基板 は使用している 3 端子レギュレータも異なります。
  • IchigoJam S・T・U では 15pF(15 または 150)コンデンサを採用しますが、
    IchigoJam 互換機は 20pF(20 または 200)や 22pF(22 または 220)を採用する場合もあります。
  • IchigoJam 各プリント基板で使われている 3 端子レギュレータは
    平らな面・印刷がある方を表面に見て GND (5V)入力 3.3V 出力 の並びで統一されています。
    この並びが異なるレギュレータがあるのでご注意下さい。
  • MixJuice など、5 ピン端子の位置が定まっている周辺機器パーツが存在します。

製作した IchigoJam 互換機の譲渡・販売

自作を行った IchigoJam を譲渡・販売する場合は別途 IchigoJam ライセンス契約が必要です。
これは無償であっても譲渡であればライセンス必須となりますので、ご注意下さい。

ただし、IchigoJam のファームウェアを書き込んだ CPU を最初に販売した業者に対して有効になるため、

ファームウェアが入ったライセンスが発行された CPU を入手し、それを含む製品を販売する場合、
ライセンス契約を気にする必要はありません。

 

jig.jpがこどもパソコン『IchigoJam』のライセンス販売スタート | jig.jp プレスリリース

 

現在は事実上 jig.jp の子会社 B Inc. が IchigoJam の関連事業を継承し行っています。

IchigoJam 開発者の福野さんは2018年6月より jig.jp では会長となりましたが、B inc. は代表・社長のままです。

 

会社情報 | B Inc.

 

お問い合わせは IchigoJam 公式サイト 下部にあるお問い合わせのメールアドレスとなります。

IchigoJam BASIC RPi はナチュラルスタイルが開発を担当しているのでお問い合わせ先が異なります)