この記事の要点

電子工作の入口は Arduino / Raspberry Pi / ESP32 / micro:bit のいずれかを選ぶこと マイコン × ブレッドボード × LED × 抵抗の Lチカが最初の関門 I/O 電圧は 3.3V (ESP32 / RPi) vs 5V (Arduino) の違いを理解、レベル変換が必要なケースあり 必須ツール: はんだごて / テスター / ブレッドボード / ジャンパー線 / ロジックアナライザー 近年のトレンドは M5Stack シリーズ (ディスプレイ・センサー内蔵オールインワン)

電子工作とは

電子工作は、マイコン・センサー・モーターなどの電子部品を組み合わせて、自分でデバイスや IoT 機器を作る趣味・学習活動です。2010 年代の Arduino / Raspberry Pi の普及で初心者でも手の届く世界になりました。

マイコンボードの選び方

ボード	価格	I/O 電圧	用途	OS
Arduino Uno R3 / R4	3,000〜4,000 円	5V	センサー制御・教育	なし (ベアメタル)
Arduino Nano	2,000 円〜	5V	小型組み込み	なし
ESP32 (DevKit)	1,000 円〜	3.3V	Wi-Fi / BLE IoT	なし or FreeRTOS
ESP32-S3 / C3	1,500 円〜	3.3V	新世代 ESP、AI 推論可	同上
Raspberry Pi 4 / 5	8,000〜15,000 円	3.3V	Linux 機 + GPIO	Raspberry Pi OS
Raspberry Pi Pico / Pico W	700 円〜	3.3V	低価格マイコン	MicroPython / C
micro:bit	2,500 円	3.3V	子供・教育用	なし
M5Stack Core2	7,000 円	3.3V	ディスプレイ・電池内蔵	FreeRTOS

最初の一歩: Lチカ (LED 点滅)

Arduino 版

// Arduino: LED を 1 秒ごとに点滅
void setup() {
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);  // 13 番ピン (オンボード LED)
}

void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  delay(1000);
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
  delay(1000);
}

Raspberry Pi (Python)

import RPi.GPIO as GPIO
import time

LED_PIN = 17  # BCM 番号

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

try:
    while True:
        GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)
        time.sleep(1)
        GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)
        time.sleep(1)
except KeyboardInterrupt:
    pass
finally:
    GPIO.cleanup()

ESP32 (MicroPython)

from machine import Pin
from time import sleep

led = Pin(2, Pin.OUT)  # オンボード LED

while True:
    led.value(1)
    sleep(1)
    led.value(0)
    sleep(1)

必須ツール 一覧

道具	用途	価格目安
ブレッドボード	はんだ付けせず回路試作	500 円〜
ジャンパー線セット (オス-オス, オス-メス)	配線	1,000 円
はんだごて	基板実装	1,500 円〜 (温調式 4,000 円〜)
はんだ・フラックス	消耗品	500 円
はんだ吸い取り線	失敗時のやり直し	300 円
テスター (DMM)	電圧・電流・抵抗測定	2,000 円〜
ロジックアナライザー	I2C / SPI / UART 信号解析	2,500 円〜 (Saleae 互換)
オシロスコープ	波形観察 (アナログ含む)	20,000 円〜
ピンセット・ニッパー・ワイヤーストリッパー	細かい作業	各 1,000 円
USB-シリアル変換 (FT232 / CP2102)	マイコンと PC 通信	500 円

定番部品

• LED (赤・緑・青) + 抵抗 220Ω〜1kΩ セット (LED 電流制限)
• タクトスイッチ (押しボタン)
• 可変抵抗 (ポテンショメータ) 10kΩ
• セラミックコンデンサ 0.1µF (パスコン)
• 電解コンデンサ 10µF〜100µF
• NPN トランジスタ 2N2222 (モーター駆動)
• 1N4148 / 1N4007 ダイオード
• サーボモーター SG90
• HC-SR04 超音波距離センサー
• DHT22 温湿度センサー
• OLED ディスプレイ SSD1306 0.96 インチ

I/O 電圧の落とし穴 (3.3V vs 5V)

これでハマる人が非常に多いポイント。マイコンの動作電圧に合わない電圧を入れると壊れます:

マイコン	I/O 電圧	5V 入力 → ?
Arduino Uno	5V	OK
Arduino Nano / Mega	5V	OK
ESP32 / ESP8266	3.3V	NG（壊れる可能性）
Raspberry Pi GPIO	3.3V	NG（即破損）
STM32 (多くの製品)	3.3V	NG

5V センサー出力を 3.3V マイコンに繋ぐ場合は レベル変換 IC (74LVC125 / TXS0108E) または抵抗分圧でレベルを下げます。

はんだ付けの基本

1. こて先温度を 320℃〜380℃ に設定（鉛フリーは 380℃）
2. こて先をパッドと部品リード両方に同時に当てる
3. 1〜2 秒予熱してから糸はんだを反対側から差し込む
4. はんだが流れたら糸を抜き、その後こてを抜く
5. 富士山型の艶ある仕上がりが正解（ボール状や曇りは要やり直し）

3D プリンタとの組み合わせ

近年は3D プリンタでケースを自作するのが定番化:

• Fusion 360 / Tinkercad / FreeCAD で設計
• Bambu Lab / Creality Ender 等のプリンタで出力 (3〜10 万円)
• マイコン + センサー + バッテリー + ケース で完結する IoT デバイス

回路設計 CAD: KiCad

本格的にプリント基板 (PCB) を自作するなら、無料の KiCad がデファクト:

1. 回路図エディタ (Eeschema) で回路を描く
2. PCB エディタ (Pcbnew) で基板パターンを引く
3. 3D ビューアで完成イメージ確認
4. Gerber データを生成 → JLCPCB / Elecrow に発注 ($5〜)

初心者向け学習教材

• Arduino スターターキット (Elegoo / SunFounder / 公式) 5,000〜10,000 円
• Raspberry Pi Pico スターターキット
• 書籍: 「Arduino をはじめよう」「みんなの Raspberry Pi 入門」「ハードウェアハッカー」
• Web: スイッチサイエンスマガジン / SparkFun / Adafruit Learn
• 動画: YouTube「ものづくり太郎」「イチケン」「dronebot workshop」

コミュニティとイベント

• Maker Faire Tokyo / NT 名古屋 など年数回のイベント
• Hackster.io / Instructables 海外プロジェクト共有サイト
• X (旧 Twitter) / Mastodon の #電子工作 ハッシュタグ
• Discord の「電子工作」サーバ

2026 年現在のトレンド

• M5Stack 系: 液晶・電池・WiFi 全部入りで Lチカからプロト完成まで最速
• ESP32-S3 + AI: TensorFlow Lite Micro でローカル AI 推論
• LoRa / NB-IoT: 長距離 IoT 通信
• Matter / Thread: スマートホーム規格対応の自作デバイス
• Bambu Lab P1S 等の高速 3D プリンタでケース内製

FAQ

Q: Arduino と Raspberry Pi、どちらから始める？
A: 「物理的な制御」が主目的なら Arduino。「Linux + ネット連携」がメインなら Raspberry Pi。IoT で Wi-Fi 必須なら ESP32 が最強。

Q: 何から作ればいい？
A: Lチカ → 温度センサー読み取り → OLED 表示 → Wi-Fi で AWS / Google Cloud 送信 → 簡易 IoT 完成、が王道。

Q: はんだ付け失敗が怖い
A: ブレッドボードなら一切はんだ不要。慣れてから基板実装に進めば OK。