プリント基板 はプリント基板の略称です。PCBは、プラスチックやガラス繊維の平らな部分のように見えます。緑色をしているだけです。上部と下部には銅線が走っています。この細い銅線は道路のようなものです。ある場所から別の場所へ電力とデータを運びます。ボードには小さなパッドがあります。それぞれのパッドは小さな正方形の銅です。穴は基板を貫通しています。この穴から部品の金属製の足が突き抜けます。抵抗器やライトやプラグやチップのような部品はパッドの上にあります。小さな携帯電話にはPCBが1枚。大型テレビには5枚のPCBがあります。PCBの主な仕事は、すべての部品を正しい位置に固定し、銅の道でつなぐことです。
マイクロコントローラとは何ですか？
マイクロコントローラーは、1つの小さなチップに収められた小さなコンピューターです。 チップは金属製の足がたくさんついた黒い箱のように見えます。黒い箱の中にはCPUと呼ばれる頭脳があります。チップは独自のRAMを持っています。RAMはデータを短時間保持する高速メモリです。チップにはROMがあります。ROM は電源を切ってもコードを保持するメモリです。チップには余分な部品があります。タイマー、センサーを読み取るポート、ライトをオン・オフするポートがあります。チップの起動に必要なのは5ボルトか3ボルトだけです。小さなバッテリーで何日も駆動させることができます。チップは1つのライトを点滅させることも、1つのライトを回転させることもできます。 モーター キーを1回押すと、それを読み取ります。これは、あなたが読み込んだコードを実行することによって行われます。
PCBの機能は何ですか？
PCBはベースです。 マイクロコントローラーはそのベース上の1つの部品です。PCBは銅の道を通してチップに電力を供給します。PCBはチップを、ボタンやライト、モーターなどの他のパーツにつなぎます。チップは銅の道を通して小さな信号を送ることで、これらの部品と会話します。これらはチームとして働きます。チップを取り外せば、PCBは無音ボードになります。PCBを取り外すと、チップにはワイヤーも電源もありません。何もできません。
PCBを街の地図だと思ってください。銅線は通り。部品は家や店舗です。マイコンは市役所です。市役所はすべての家に車や信号を送ります。通りは車を運びます。道路が寸断されれば車は止まります。市役所が閉鎖されれば、何も動きません。街が生きていくためには、道路と市役所の両方が必要です。
多くの人がこの2つの言葉を混同しています。 ガジェット全体を指して「PCB」と言う人もいます。基板全体を指して「マイコン」と言う人もいます。 それは間違いです。PCBはその場所です。マイクロコントローラーはその場所で働く一人の作業員です。部品がないブランクのPCBを買うことができます。基板がなくても、ルースマイクロコントローラチップを買うことができます。ガジェットを作るには、チップを基板にはんだ付けしなければなりません。電源プラグと電線を追加し、抵抗も追加しなければなりません。そうして初めて、ガジェットが動き出します。
PCBの定義を混同しないでください
実際のスマートスイッチを見てみましょう。スイッチの内部にはPCBがあります。 プリント基板はクレジットカードほどの大きさです。 銅線と2つの抵抗、小さなプラグが1つとLEDが1つ。ボード上には小さなマイクロコントローラーが搭載されています。チップには8本の足があります。2本の足が電力を供給します。1本の足が壁のスイッチを読み取ります。1本の足がLEDを駆動します。壁のスイッチを押すと、チップは信号を見て、LEDに電力を送ります。PCB上の銅線が電力を運びます。チップは選択を行います。両方の部品が必要です。チップを引き抜けば、LEDは暗いままです。銅線を切断すれば、LEDは暗いままです。
料金はいくらですか？
コストの話簡単な 二層PCB は3ドル。小型の8ビット・マイクロコントローラーは1ドル。抵抗器5個とプラグ2個を追加すると、さらに2ドル。ボード全体のコストは10ドル以下です。だから小型のスマート・デバイスは安く作れて、安く買えるのです。
サイズの話。PCBはコインほど小さいこともあれば、ノートブックほど大きいこともあります。マイクロコントローラーは指の爪ほどの大きさしかありません。チップはどのボードにも配置できます。より多くの頭脳が必要であれば、同じ基板上に2つまたは3つのチップを配置できます。
電源の話。PCBは大きなモーターに大電流を流すことができます。マイクロコントローラーはわずかな電力しか使いません。腕時計の電池で何ヶ月もスリープできます。このミックスにより、小さな頭脳で大きな負荷を動かすことができます。
熱の話。PCBは広い銅面積で熱を拡散できます。マイクロコントローラーの発熱はわずかです。ボードが大きなモーターを動かす場合、広い銅はドライバーチップの冷却に役立ちます。マイコンは冷えたままです。
もっと話すレディキットはオンラインで購入できます。これらのキットにはPCBとマイクロコントローラーがあります。PCBにはすでに銅の道が印刷されています。マイコンには穴に合う足がついています。チップをはんだ付けし、小さなバッテリーを追加してサンプルコードをロードします。1時間もあれば LEDを点滅させます。.2時間もあれば、小さな音楽プレーヤーを作ることができます。こうして多くの子供たちが勉強を始めるのです。
修理の話おもちゃの車が動かなくなったら、プリント基板を見てください。ひび割れや黒い焼け焦げがないか確認してください。道路に問題がない場合、マイクロコントローラーが死んでいる可能性があります。チップを交換するか、基板全体を交換してください。そうすれば、おもちゃは再び走ります。
未来の話。新しいPCBは銅の使用量を減らし、層を増やしました。新しいマイクロコントローラーはより少ない電力で、より高速に動作します。しかし、考え方は変わりません。PCBは道路。マイコンはドライバー。これらは成長しますが、役割は変わりません。
よくあるご質問
PCBは部品と配線を収納する基板です。マイクロコントローラーはその基板上の小さなコンピューターです。PCBは電力を供給し、部品をつなぎます。マイクロコントローラはコードを実行し、部品を制御します。
そうですが、限界があります。マイクロコントローラーがなければ、PCBは受動的なタスクか単純な回路しかできません。スマートな機能を実現するには、マイクロコントローラーやその他のロジックチップが必要です。
まず、入出力数、スピード、メモリー、アナログかワイヤレスか、電力制限など、ニーズをリストアップします。次に、スペック、価格、在庫でパーツを比較します。
単純な2層PCBは数ドル、基本的な8ビットマイクロコントローラーは約$1、追加部品は数ドルです。シンプルな完成基板は、多くの場合$10以下です。量産品はもっと高くなります。
