本を使った(Arduinoを使わない)電子工作の始め方！
どうも、どんぐりです。
僕は小5でプログラミング(Java)を学び、独学で電子工作を始めました。
作ったものはラジオやアンプ、電源装置、ICレコーダーといったものから、電気ショックタイマーや水中ドローンといった変わったものまで作っています。
しかし、そのような変わったものを作るためには、ArduinoやRaspberry Pi(ちっさいコンピュータみたいなやつ)に頼らず、自分で回路の設計もできないと難しいです。(ちなみにプログラミングも僕はPICという小型のICをお勧めしています。)
今回は本を使ったそのような電子工作の学び方を紹介しましょう！
ちなみに、ネットだけで学びたい場合は次の記事を見てみてください。
本を使った小学生でもできる電子工作の始め方
僕が実際に学んだ時に、必要だったなと思う本は次の4つです。読んでほしい順に書いています。
- 『電子ブロックmini』でいろんな回路を作る
- 『誰でも手軽にできる電子工作入門』で実際の電子工作のイメージをつかむ
- 『10日でおぼえるJava入門教室 第2版』でプログラミングを学ぶ
- 『図解でわかるはじめての電気回路』でアナログ回路の理論を学ぶ
それぞれの本を詳しく解説していきましょう。
1.『大人の科学マガジンシリーズ:電子ブロックmini』でいろんな回路を作る
この本は電子ブロックという、一つ一つの電子部品がブロック状になっていて、それらをパズルのように組み替えることでいろいろな回路を組める付録がついています。
人によってはもしかしたら「えーそんなおもちゃみたいなやつじゃなくてさっさと自分で電気ショックタイマーとか作ってしまいたい！」と思うかもしれませんが、50種類もの回路を、書いてある通りに組むだけで実際に作って学べるというのがこのブロックのいいところだと思っています。
実際に作るのはただ理論を学ぶよりも何倍も学びになりますが、自分で作ろうとすると一つ作るのにも回路設計とかはんだ付けとかしないといけません。
また、回路の大部分は各機能を作る回路のテンプレートの組み合わせでできていますが、そのテンプレートを一気に50パターンも学べてしまうのはとてもいいことだと思います。(もちろん、自分で思いついた回路を試すことでもより深い理解につながるでしょう(変な回路作ると壊れるのでそれは自己責任でお願いします))。
さらに、本には各部品や各回路の説明が書かれています。
難しい数式による説明はなく、言葉による説明なので、より詳しい説明が欲しい場合は他の本に譲ることになりますが、この本によって各部品のイメージをつかむことができます。(逆にこの本で詳しい理解はしようとしなくて大丈夫です。)
楽しく、そして実際に作って学べるということで、入門書としてとてもおすすめです。
※ちなみに、この本を読む小学生は「\(AB\)」は「\(A\times B\)」という意味だということを知っておいてほしいです。中学生で習いますが、掛け算(\(\times\))の記号は省略して書くことができます。
2.『誰でも手軽にできる電子工作入門』で実際の電子工作のイメージをつかむ
この本を読むと、回路だけでなく、設計の手順や部品の調達の仕方、基板の作り方、ケースの加工の仕方等、実際の電子工作の仕方が分かるようになります。
電子ブロックの本には載っていなかった回路以外の実際の電子工作の世界が分かって楽しいです。
ただ、僕も実際に読んで思ったことですが、若干レベルが高いです。レベルが高いというのは難しい数式が出てくるとかではないのですが、ノイズの少ない基盤の作り方など、何度か電子工作をやったことがある人向けのノウハウなどが書かれていたりします。
また、20年も前の本なので、これよりも良書はある気がしますし、ArduinoやRaspberry Piなど、今どきの部品は出てきません。
まあ、古い本で中古も多いはずですから、中古で安く買って仮に買わなくてよかったってなっても被害が少ないようにしておけばいいと思います(責任逃れ)。
ただ、一つ言えるのは、実際の電子工作の仕方が分かる役割を持つ本を一冊もっておいて方がいいということです。僕が紹介する他の本はこの役割を持っていないので、新しいものでも古いものでもいいのでこのような本を持っておくと良いと思います。
ちなみにこの本で覚える際は、分からなくてもいいからとりあえず一旦全部読んでおいて、実際に作る時に参照する、みたいにすればいいと思います。
また、(電子ブロックにはなかったけど)FETやオペアンプってものがあるんだ、基盤はこうやって作るんだ、ケースはこうやって加工するんだ、あとは、PICというマイクロコンピュータがあるんだ、ってことが分かればいいんじゃないかなと思います。
3.『10日でおぼえるJava入門教室 第2版』でプログラミングを学ぶ
この本は古い本ですでに第3版が出ていますが、強く第2版を読むことをお勧めします。
理由は、知人が第3版を買ったのですが、第3版は難しくなっていると聞いたからです。
第2版なら僕が小5の時に理解できた本ですし、またこの本はすでにできたコードを手打ちしてコピーし、実際に動かしてみて動作を確認するという電子ブロックに似た感じの仕組みになっていて覚えやすいです。
プログラミングは挫折する人がとても多いですので、本選びは慎重になってください。
また、Javaという言語は実は電子工作では使わないのですが、JavaはC、C++、python、Javascript等の他の言語ととても似ており、Javaを学び、少しだけ他の構文を覚えるだけで5つほどの言語を読めるようになります。
そして、分かりやすさが保証された本がありますので、この本で覚えることをお勧めします。
ちなみに、この本を読むときのコツは、
- 実際にコード(プログラム)を打つ場面では、日本語を打つ時以外は必ず半角モードにする癖をつける(スペース、アルファベット、記号は全部半角で打つ)
- 分からないことがあっても、むしろそれを知ろうと思って10日目まで進む
です。1.に関しては日本語以外を全角で打つとコンパイルエラーが起きます。
また、2.に関しては途中で電子工作では使わないウィンドウアプリケーションを作り始めますが、それを作ることでそれまで習った文法の理解が深まるので、ぜひ最後までやってほしいと思います。
4.『図解でわかるはじめての電気回路』でアナログ回路の理論を学ぶ
確かこの本は中学生の知識があれば分かると書かれていた気がします。
実際僕はいくつかの電気回路の本を買いましたが、理論の勉強にはこの本があれば十分だったと思いました。
この本でもいくつかの回路の説明が欠けていますが、このサイトで補えればと思います。
