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回路図作成ソフト「fritzing」で「M5Camera」のカスタムパーツ（.fzpz）を作成

Last updated at 2020-08-20Posted at 2020-08-20

Create custom parts (.fzpz) for "M5Camera" with schematic creation software "fritzing".
Click here for English commentary and deliverables.

はじめに

マイコンを使ってモノづくりを目指している初心者の方を想定しています。
本記事の成果物としては、fritzingでM5Cameraを配置するところまでになります。

※途中、ドローソフトを扱いますが、手順の詳細については割愛します。

fritzingとは

いわゆる回路図設計ソフト（CAD）です。

マイコンと部品（LEDや抵抗とか）を実際に繋げる前に
ソフトウェア上で配線の取り回しなどを検討できます。

日本語での説明や、ソフトウェアの導入は下記を参考にされるといいと思います。
電子回路の回路図エディタ Fritzing を試してみた

※名前の由来はドイツ語？（揺らぎ、バグる、ちらつき）

以下、参考までに。

fritzingを使用するメリット

組み立てた回路をバラバラにしても、図をもとに短時間で再現できる
スパゲッティ配線を回避して、効率のよい配線を設計できる
電源ピンへ複数接続する場合に、空きピンの有無を確認できる

などなど。

fritzingでLチカのイメージ

Arduinoの各種ボードは最初からパーツに入っています。
ドラッグアンドドロップするだけで簡単に使用できます。（簡単！）

カスタムパーツとは

基本的に使用されるパーツは最初からツールに入っていて、
公式サイトからも追加でダウンロードできます。

但し、新しいパーツやニッチなパーツは無かったりするので
皆さん自作されています。

各所でアップロードされていますが、下記サイトでまとめられています。
Fritzing用パーツ配布サイトまとめ

M5Cameraとは

2000円で買えるWebカメラです。（激安！）

購入した状態（プログラミング不要）¹で、
WiFi経由でカメラの映像をブラウザ（スマホとか）から見れます。（感動！）

マイコン（ESP32）にイメージセンサが接続されていて、
Arduino IDEでもプログラムできます。

サンプルコードには、Webサーバーの立ち上げ機能の他に
機械学習（ディープラーニング？）による顔検出＆認証機能も入っています。
但し、検出フレームレートは遅いです。

その他、詳細なスペックは下記を参考にされるといいと思います。
M5Camera クイックスタート

M5Cameraの利用イメージ

「走れ！モバイルバッテリー」 made by ロボファーム
https://www.robofarm.jp/

成果物は「M5Camera」のカスタムパーツ

作成したfritzingのパーツはコチラ。
M5STACK-M5CAMERA.fzpz

同階層には、使用したSVGファイルとかイラレのファイルも置いてあります。
GitHub M5Camera

成果物のイメージ

右側の黒いやつ。
※写真っぽいですが、イラレで作成しました。

※実際には「Grove（Gnd/5V/SDA/SCL）のコネクタ端子」がボディ下部から出ています。
※前面からコネクタが見えにくいのでスルーホールを配置しました。
※背面は文字が多いパッケージデザインでトレースが面倒だったので断念しました。

作成手順

1. fritzingアプリを立ち上げて、ベースとなる類似パーツを探す

1.1 fritzingの「パーツ」ウィンドウから「Grove」で検索

端子が似たものをベースにすると作業が簡単になります。
今回はM5Cameraの外部端子であるGrove（I2C用）部品を採用しました。
（左から、GND/VCC/SDA/SCL）

2. 部品編集エディタ「Parts Editor」を開く

2.1 右クリックして「Edit (new parts editor)」を選択

2.2 上部のボタンを一通り押して作るものをイメージする

左から順に。

1. ブレッドボード：見た目通りの図
1. 回路図：回路記号で書かれた図
1. プリント基板：基板上の端子（ホール）位置を確認する図
1. アイコン：「パーツ」ウィンドウで確認できる図
1. Metadata：「パーツ」ウィンドウで確認できる説明文
1. コネクター：端子名、説明文、タイプ（♂♀）の設定

1から4はSVG形式のファイル。（4は1で代用できるので実質3ファイル）
5と6はテキスト入力だけなので数分で終わります。
※1が時間掛かるが、あとは惰性で何とかなる。

3. SVG形式ファイル「.svg」を取得する

3.1 「ファイル＞エクスポート＞as Image＞SVG」を選択して保存

「ブレッドボード」、「回路図」、「プリント基板」のボタンを順番にクリックして、3種類のSVG形式ファイルを取得します。

※ファイル名の末尾を「_breadboard」、「_schematic」、「_pcb」とすると後で分かりやすい。
※保存したSVGの中身が空の場合は、3.2に進む。空で無ければ4.へ進む。

3.2 「ファイル＞Save as new part」で新規部品として保存

※後で消すので、ファイル名は何でもよいです。

3.3 「パーツ」の「My Parts（MINE）」に部品が追加されたことを確認

3.4 右クリックから「Export Part」を選択して「.fzpz」形式ファイルを保存

3.5 ファイルの拡張子を「.fzpz」から「.zip」に変更して解凍

拡張子が「.svg」のファイルが4つくらいあるはずです。
それぞれ、ファイル名の末尾で種類を判断できると思います。

_breadboard：ブレッドボード
_schematic：回路図
_pcb：プリント基板
_icon：アイコン

4. SVG形式ファイルの中身を覗く

4.1 ブレッドボードのSVG形式ファイルを開く

ドローソフト（ベクターグラフィックソフトウェア）を使用します。

以下、オススメ。

無料：Inkscape
有料：Adobe Illustrator

4.2 ピンの名称を確認する

この名前は、あとで使います。

GND：connector0pin
VCC：connector1pin
SDA：connector2pin
SCL：connector3pin

Inkscape版

Adobe Illustrator版

5. SVG作成の準備をする

1～4ではベース部品の確認をしました。
ここからは、実際に今回の目的であるM5CameraのSVGを作っていきます。

5.1 fritzingのルールの存在を知る

まず、fritzingに部品として認識させるには、いくつかのルールに従う必要があります。
大事なのは、フォント、ピンとピンの間の幅（0.1inch = 2.54mm）、ピンの色。

以下、参考サイト。

Fritzing's Graphic Standards
本家のルール。英語ですが分かりやすく記載されています。
Fritzing カスタムパーツの作り方
インクスケープ使いの人はこちら
Fritzing用のパーツをIllustratorで作成する
イラレ使いの人はこちら

5.2 必要なファイル一式を入手する

下記リンク先から「Download .zip file」でダウンロードします。

template download page
- Droid Sans font：フォント（これか下のフォントを使う必要があります）
- OCRA font：フォント
- Breadboard View graphics template：ブレッドボードのテンプレート（今回は使用しません）
- Schematic View graphics template：回路図のテンプレート（今回は使用しません）
- PCB View graphics template：プリント基板のテンプレート（今回は使用しません）