ブレッドボードとは？内部の接続と正しい使い方

ブレッドボード（ソルダーレスブレッドボードや試作用基板とも呼ばれます）は、穴がたくさん開いたプラスチックの板で、部品をつないではんだ付けなしで回路を組めます。穴の下にはばねのような金属クリップがあり、部品の足を穴に差し込むとクリップがしっかりはさみ、同じ列のほかの穴と電気的につながります。そのため、回路を数分で組み立て、変更し、ばらすことができます。

Arduino、ESP32、Raspberry Pi Picoを使った初心者向けプロジェクトは、ほぼすべてブレッドボードの上で組み立てます。ブレッドボードの内部がどうつながっているかを一度理解すれば、回路図をボードの上に移すのがずっと簡単になります。

ブレッドボードの内部はどうつながっている？

ブレッドボードには2つの異なるエリアがあります。中央の接続用の列と、両端の電源ラインです。穴の間隔は2.54 mm（0.1インチ）で、Arduinoのピンやセンサーモジュール、ICも同じ間隔で作られています。

• 接続用の列：番号の付いた各列の5つの穴（a〜eとf〜j）は互いにつながっています。同じ列に差し込んだ2本の足はつながった状態になります。
• 中央の溝：中央の溝がa〜eとf〜jのグループを分けています。IC（DIP）はこの溝をまたぐように置くので、それぞれの足が別々の列に入ります。
• 電源ライン：両端にある赤（+）と青または黒（−）の線が引かれた長いラインは、端から端までつながっています。Arduinoの5VとGNDピンをここにつなぎ、回路全体に電源を配ります。
• 分割された電源ライン：大きめのブレッドボードでは、電源ラインが中央で分かれているものがあります。赤い線に切れ目があれば、短いワイヤーで2つの半分をつないでください。

ブレッドボードのサイズ

ブレッドボードは横に連結できるので、プロジェクトが大きくなったら2枚目を追加できます。始めるなら、830穴のフルサイズボードとオス-オスのジャンパーワイヤー1パックがいちばん使いやすい組み合わせです。

Arduinoで最初の回路を組む：ブレッドボードでLEDを光らせる

1. Arduinoの5Vピンを赤（+）のラインに、GNDピンを青（−）のラインにつなぎます。
2. LEDを2つの別々の列に差し込みます。長い足（アノード、+）を10列目に、短い足（カソード、−）を11列目にします。
3. 220 Ωの抵抗の片方の足をLEDの短い足と同じ列（11）に、もう片方の足を青（−）のラインに差し込みます。
4. Arduinoのデジタル8番ピンを、ジャンパーワイヤーでLEDの長い足がある列（10）につなぎます。
5. 下のコードを書き込みます。LEDが1秒ごとに点滅すれば成功です。

1const int LED_PIN = 8;          // LED'in bağlı olduğu pin / pin the LED is wired to
2
3void setup() {
4  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);       // pini çıkış yap / set the pin as output
5}
6
7void loop() {
8  digitalWrite(LED_PIN, HIGH);    // LED'i yak / LED on
9  delay(1000);                    // 1 sn bekle / wait 1 s
10  digitalWrite(LED_PIN, LOW);     // LED'i söndür / LED off
11  delay(1000);                    // 1 sn bekle / wait 1 s
12}

LEDの色と電源電圧に合わせて抵抗値を選ぶにはLED抵抗計算ツールを、手持ちの抵抗の値を読むには抵抗カラーコードツールを使ってください。LEDを抵抗なしでつながない理由はLEDとは？で説明しています。

ブレッドボードでよくある失敗

• 部品の2本の足を同じ列に差す：LEDや抵抗の両端が同じ列にあるとショートし、部品がないのと同じ状態になります。足はそれぞれ別の列に差してください。
• 分割された電源ラインを忘れる：ボードの半分は動くのにもう半分が動かない場合は、電源ラインが中央で分かれている可能性が高いです。
• GNDを共通にしない：外部電源や2枚目のボードを使うときは、すべてのGNDをつなぐ必要があります。そうしないと信号が意味のない値になります。
• ボタンの向きを間違える：4本足のタクトスイッチは中央の溝をまたいで置きます。向きを間違えると、ボタンが常に押された状態として読み取られます。
• 3.3 Vのモジュールに5 Vを与える：ESP-01や一部のセンサーは3.3 Vで動作します。電源ラインにどの電圧を流しているか、必ず確認してください。
• ワイヤーを長くしすぎる：長くて乱雑なワイヤーはデバッグを難しくします。できるだけ短いワイヤーを使い、色のルールを決めましょう。5Vは赤、GNDは黒、信号はそれ以外の色です。

ブレッドボードの次は？

回路が動いて、それを固定したいときは、ユニバーサル基板（パーフボード）にはんだ付けするか、オリジナルのプリント基板（PCB）を設計できます。ただ、学んだり試したりしている段階では、ブレッドボードがいちばん速い方法です。部品の交換は数秒で終わります。

BlueGraysの初心者向けプロジェクトでは、どれもブレッドボードの配線が回路図と一緒にステップごとに示されます。ボードのピンの位置を確認するにはピン配置ツールを、Arduinoが初めてならArduinoとは？を読んでみてください。