【電子工作】5V電源の作り方：USBケーブルを使った5V電源確保について

電子工作をしていると，湿度・温度モジュールDHT11や，液晶ディスプレイ I2CLCD1602モジュールなど．電源に 5V が必要となる場面が多々ある．
いくつかの 5V 電源を Raspberry Pi や Arduino から給電すると，１つのピンに対して，過電流（１つのピンに流れても良い最大電流量，例えば 30mA とかを超えてしまうこと）になり，壊れてしまう可能性があります．

マイコンの破損を避けるためにも，別の電源を用意するのは大切ですね．
そこで，ここでは，USBケーブルを使った 5V 電源の給電を紹介したいと思います．

道具

USBケーブルと，電源アダプタやバッテリー，カッターとニッパー，ハンダゴテあたり以外は，ほぼなくてもできますが，あると便利なものも含めて，いくつかリストアップしておきます．100均やジャンク店などでも安く手に入るかもしれません．

USBケーブル

工具セット：ニッパーとカッターがあると良い

工具セットを一つ買っておくと何かと便利だと思います．

ワイヤーストリッパーの方がより作業しやすいかもしれません．
カッターやニッパーで配線を思った以上に切断してしまったり，傷つけてしまうことも防げると思います．

切れ味はイマイチかもしれませんが，より安いものも紹介しておきます．

ハンダゴテ：温度調整可能なものがオススメ

過去にとても安いものを使っていましたが，温度調整ができずにメタルスライムを大量生産したり，素子を破損したりと，たくさん無駄にしました．（私が不器用なのもありますが．．．）
温度調整など可能ないいハンダゴテに変えてから，見違える程に安定して良い半田付けができるようになったので，ここはケチらずにいいものを使うことをオススメします．苦手意識をつけないためにも…

半田付けのやり方などは Youtube などでとてもわかりやすい動画がたくさんあるのでぜひ一度観てみることもオススメします．

ハンダゴテ台：重くてしっかりしたものが倒す心配も減り安全

このコテ台を使ってますが，小手先クリーナーも最初から付属しているので，とても便利です．

ハンダ線：銀レス鉛フリーが安全

ヤニ入りであることも必須ですね．
ハンダが広がっていかなくなって，メタルスライムになってしまいます．

熱収縮チューブ：配線部分を被覆するのに利用

マッチやろうそくを準備しておくと，ライターよりもやりやすいので私的にはオススメです．ビニールテープでもいいと思いますが，ぬるっと動くことが多いので，チューブを使うことをオススメします．

モバイルバッテリー：気楽に給電できるのであると便利

デジタルマルチメーター：給電確認には必須

ちゃんと 5V になっているか確認しておきましょう．
素子を破損しないためにも．．．

ブレッドボード：配線を固定するのに便利

今回の給電テストでは不要ですが，負荷の接続などにはあるといいです．

USBケーブルの中身：赤と黒のケーブル（電源供給），白と緑のケーブル（データ通信）

初学者の私はここで初めて USB ケーブルの中身をみました．

USBケーブルをハサミで切断します．

４本の細線が出てきます．

例えば以下のサイトで，わかりやすい説明がありました．

赤は 5V，黒は GND，緑が DATA+，白が DATA- のように配線されているようです．

工作：リード線を赤と黒の細線にハンダで取り付ける

今回は，赤と黒だけを使うので，これだけを引き出して使います．
赤と黒の被覆をカッターやニッパーでうまく剥いで，銅線を引き出します．

銅線に抵抗の足を切った時などに出たリード線を半田付けして，接続部分を熱収縮チューブなどで被覆すればひとまず完成．
使わない緑と白ケーブルはビニテでまとめています．

給電確認：テスターで 5V を確認

テスターに USB の赤線と黒線をそれぞれ繋いで，直流電圧を測定します．
5.136V が給電されていることが確認できました．

まとめ

書き終えてみれば，ほとんどが道具の紹介になってしまいましたが，
USBケーブルから 5V 給電できるようになりました．

今回の工作で，DHT11 や I2CLCD1602 といった 5V 給電が必要なモジュールを複数同時に運用できるようになったので，複数モジュールを同時に動かすようなシステムの土台ができました．