Flash Memory - 基板名刺用記憶ゲーム

[!WARNING] この記事は現在作成途中です。 開発に必要な記事リンク生成のため、未完成の状態で記事を書いています。後ほど詳細追記予定です。

Flash Memory プロジェクトへようこそ！

このページでは、基板名刺用に設計・製作した「Flash Memory」プロジェクトについて詳しく解説します。

概要

Flash Memory は、LEDの点灯パターンを記憶し、同じ順序でボタンを押していくサイモンゲーム風の記憶ゲームです。STM32 マイコンを使用し、C言語でプログラミングしています。基板設計には KiCad を使用しました。

完成図

ここに完成した基板名刺の写真を掲載します。

(ここに完成品の画像や動画を挿入予定)

特徴

• コンパクトな名刺サイズ
• シンプルな操作性
• 入手性の高い20ピンSTM32マイコンで実現するためのピン数節約技術
  • GPIO多重化
  • 7セグメントLEDのダイナミック点灯
• オープンソース（ハードウェア・ソフトウェア共にGitHubで公開予定）
• 秋月電子通商で入手可能な部品のみで構成

必要な部品

製作に必要な主な部品は以下の通りです。

• STM32 マイコン (例: STM32F0シリーズなど、適切なモデルを選定)
• 表面実装LED (赤 x2, 黄 x2, 緑 x2, 青 x2 - サイズはお好みで)
• タクトスイッチ x4
• 7セグメントLED x2 (アノードコモンまたはカソードコモン)
• 抵抗 (LED用電流制限抵抗、プルアップ/プルダウン抵抗など)
• コンデンサ (パスコンなど)
• その他 (スライドスイッチ、電池ボックスなど)

詳細な部品リストは別途BOMファイルとして公開予定です。

使用ツールとバージョン (開発時)

• CADソフト: KiCad Version 9.0
• 統合開発環境 (IDE):VSCode：1.100.2
• STM32用プロジェクトビルダーSTM32CubeMX(コンパイラのCmakeを含む)：6.14.0
• VS Code連携ツールキットSTM32CubeCLT：1.18.0
• デバッガ/プログラマ: ST-Link/V2
  • ファームウェアバージョンのアップデートは STSW-LINK007：3.16.8 で実施
• VSCodeのSTM32開発用拡張機能STM32 VS code extension：2.1.1
• その他:
  • マイコンの生存確認・実装不良の確認ツールSTM32CubeProgrammer：2.19.0
  • (オシロスコープやロジックアナライザなどの測定器もあれば記載)

回路図

PCBレイアウト

3Dプレビュー

組み立て方

1. 部品の準備: 上記部品リストを参考に、必要な部品を揃えます。
2. はんだ付け:
   • 表面実装部品 (SMD) からはんだ付けを開始します。まずはICや抵抗、コンデンサなど背の低い部品から。
   • 次にLED、タクトスイッチ、7セグメントLEDなどをはんだ付けします。
   • 最後に STM32 マイコン (または開発ボード) やスライドスイッチ、電池ボックスなどを取り付けます。
3. 動作確認:
   • はんだ付け完了後、ショートや接触不良がないかテスターで確認します。
   • 電源を接続し、基本的な動作を確認します。

プログラムの書き込み方法

1. 開発環境の準備:
   • STM32CubeProgrammerもしくはVSCodeでのプログラムの書き込み環境をセットアップします。
   • ST-Link/V2 (または V3) などのデバッガ/プログラマを用意します。
   • 詳細は別記事で解説予定です。
2. ソースコードの取得:
   • (GitHubリポジトリへのリンクをここに記載予定)
3. ビルド:
   • 取得したソースコードをIDEでビルドし、実行ファイル (例: .hex や .bin ファイル) を生成します。
4. 書き込み:
   • STM32 マイコンと ST-Link を接続します。
   • IDEのデバッグ機能や STM32CubeProgrammer などの書き込みツールを使用して、生成された実行ファイルをマイコンに書き込みます。
   • 書き込みが完了すると、プログラムが実行されます。

Flash Memoryが動作すれば完了です！