
Linetracer2-Lite
KAIT-EDTC/Linetracer2
子ども向け教材ライントレーサー(Raspberry Pi Pico + TC78H653FTG + 130モーター、全部スルーホール・ねじ止め・3Dプリント)

子ども向け教材ライントレーサー(Raspberry Pi Pico + TC78H653FTG + 130モーター、全部スルーホール・ねじ止め・3Dプリント)
Linetracer2 is an open-source printed circuit board by KAIT-EDTC, from the KAIT-EDTC/Linetracer2 repository on GitHub. It is a 2-layer board of 100 × 100 mm with 52 parts on 58 nets, routed with 300 tracks and 5 vias.
It is built around the 2SC1815-GR. Its parts include 19 resistors, 6 capacitors, 4 diodes, 3 ICs and 3 connectors. It belongs with the RP2040 boards of this library.
Raspberry Pi Pico + TC78H653FTG + 130 モーター ×2 の、全部足付き部品(スルーホール)で子どもが自分ではんだ付けできるライントレーサー。 基板そのものがシャーシで、センサー 6 個を基板の裏に直付けし、3D プリント(Bambu Lab P1S)のギヤボックス(1 段 5:1)で 130 モーターを高速に回す。 テープ・接着剤は使わず、M3 ねじ(2 種類)と 3D プリントのツメで組み立てる。 部品は秋月・ホームセンター・タミヤ品など、T 番号のある店で買える定番品だけ。
| 基板(表) | 組み立て図 |
|---|---|
![]() | ![]() |
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| マイコン | Raspberry Pi Pico(Pico 2 / Pico W も可)、MicroPython |
| モータードライバ | 東芝 TC78H653FTG(秋月 AE-TC78H653FTG モジュール ¥200、スモールモード 2A×2ch) |
| モーター・駆動 | FA-130RA-2270 ×2、タミヤ 8T ピニオン → 3D プリント 40T(m0.5)1 段 5:1、車輪 φ32(O リング P-24)、車軸は車輪と一体で印刷(φ3.5) |
| センサー | フォトリフレクタ LBR-123F ×6(TC4051BP で ADC 1 本に切替、外乱光キャンセル付き) |
| 電源 | 単3×3本(アルカリ 4.5V / ニッケル水素 3.6V)。電池ボックスはデッキにねじ止め、スイッチで ON/OFF |
| 基板 | 2 層 100×100 mm、1.6 mm、全部品スルーホール(ピッチ 2.54 mm 以上、センサーのみ 1.8 mm)、rev.A1 |
| 3D プリント | 枠 L/R・デッキ・平歯車 ×2・車輪 ×2・ツメで差し込むスキッド(PLA 約 30 g、サポート不要)。電池ボックスをツメで留めるデッキも用意(任意) |
| UI | ボタン×2(START/SELECT)、LED×3、圧電ブザー(オプション)、I2C 拡張(OLED を直挿し可) |
| 性能(計算値) | 最高速度 理論 5 m/s(ソフトで 1.5〜2.5 m/s に制限)、加速 4 m/s² でモーター電流 約 1.4 A |
| コスト(1 台) | 全部新品 約 ¥2,370、Pico を再利用すれば 約 ¥1,500(docs/05_bom.md) |
標準版から部品を減らした版も用意した(詳しくは lite/README.md)。Lite のファイルはすべて lite/ フォルダにまとめてあり、標準版のファイルとは混ざらない。枠・デッキ・平歯車・車輪の 3D プリント部品、ねじ、モーター、電池ボックスは標準版と共通で、基板・ソフト・前の支え(Lite 用ボールキャスター)が違う。
rev.L2(2026-10-05)でマイコンを Seeed Studio XIAO ESP32C6、センサーを LBR-127HLD に変え、rev.L3(2026-10-07)で XIAO をピンヘッダ付けに、ブザーとフルカラー LED 6 こ・テストパッドを追加、配線を全部手で引き直し(交差なし・ビア 0)、Lite 用ボールキャスターを作った。ロボット全体の 3D モデル(STL / GLB)もある。
| 標準版 rev.A1 | Lite rev.L3 | |
|---|---|---|
| マイコン | Pico をピンヘッダで付ける | XIAO ESP32C6 をピンヘッダで付ける(Wi-Fi / Bluetooth 付き) |
| センサー | LBR-123F 6 個 + マルチプレクサ TC4051BP | LBR-127HLD 3 個を ADC に直結(マルチプレクサなし) |
| ボタン / LED / ブザー | 2 / 3 / オプション | 1 / フルカラー 6(PL9823、左右に 3 こずつ、信号線 1 本)/ あり(START ボタンと同じピン)(XIAO の黄 LED も使える) |
| タイヤ / 前の支え | O リング P-24 / スキッド 4.0 mm | TPU の印刷タイヤ / ボールキャスター 7.5 mm(センサーが背高なので前を上げる) |
| 電池電圧の測定 | あり | なし(XIAO の ADC 3 本をセンサーで使い切る) |
| はんだ付け | 約 230 か所 | 約 120 か所 |
| 基板 / シルク | 100 × 100 mm / 英語中心 | 65 × 100 mm / 記号だけ(つくる順番 ①〜⑮・+−・抵抗の色)。説明は手順書 lite/docs/assembly.md |
| 1 台の部品代(全部新品) | 約 ¥2,370 | 約 ¥2,530(+¥160) |
Lite rev.L3 はマイコンをピンヘッダで付ける。基板側をピンソケットにすれば、標準版のようにマイコンを回収して使い回すこともできる(
lite/docs/assembly.md§3)。
| Lite のロボット全体(3D) | Lite の基板(3D) |
|---|---|
![]() | ![]() |
| ファイル | 内容 |
|---|---|
| docs/01_requirements.md | 要件定義(依頼内容・派生要件・買い方のルール・コスト目標) |
| docs/02_concept.md | 形・寸法・駆動系の計算・重心・電池 |
| docs/03_circuit.md | 回路設計(ピン割り当て表、各ブロックの計算) |
| docs/04_pcb.md | 基板設計(改訂履歴・配置・配線・DRC・発注方法・再生成方法) |
| docs/05_bom.md | 部品表(秋月の通販コード・買う店)、コスト、10 台分の買い物リスト |
| docs/06_assembly.md | 組み立て手順書(はんだ付けの順番・チェック・ねじ止め・トラブル) |
| docs/07_firmware.md | ソフトウェア(MicroPython のセットアップ、ライブラリ、PD 制御の調整) |
| docs/08_knowledge.md | 知見メモ(部品のクセ、買い方、KiCad/Freerouting/OpenSCAD のハマりどころ、設計判断) |
| lite/README.md | Lite rev.L3(XIAO ESP32C6 + LBR-127HLD + ブザー。変更点と理由、配線のルール、コスト比較、回路・基板・部品表・組み立て・ソフトの違い) |
| lite/docs/assembly.md | Lite の組み立て手順書(基板の記号の見かた、つくる順番 ①〜⑮) |
| lite/hardware/Linetracer2-Lite_assembly.stl | Lite のロボット全体の 3D(基板・部品・枠・モーター・ギヤ・電池ボックス・キャスター。STL、ブラウザで回して見られる。色つきは同じ名前の .glb) |
| hardware/mechanical/README.md | 3D プリント部品と P1S の印刷設定、ねじの一覧 |
| hardware/mechanical/assembly.stl | 全体を組み立てた 3D(STL、ブラウザで回して見られる) |
| hardware/kicad/Linetracer2_pcb.step | 部品付き基板の 3D(STEP、Fusion 等の CAD 用) |
| docs/Linetracer2_schematic.pdf | 回路図 PDF |
| lite/docs/Linetracer2-Lite_schematic.pdf | Lite の回路図 PDF |
| docs/datasheets/README.md | 使った部品のデータシート(リンク集) |
Linetracer2/
├── README.md
├── docs/ 設計資料(Markdown)、回路図/基板 PDF、画像、データシートのリンク
├── hardware/
│ ├── kicad/ KiCad 10 プロジェクト(.kicad_pro / _sch / _pcb)
│ │ ├── lib/ 自作シンボル・フットプリント(TC78H653 モジュール、LBR-123F、ブザー等)
│ │ ├── bom/ 部品表 CSV(秋月の通販コード入り)
│ │ └── reports/ ERC / DRC レポート、ネットリスト
│ ├── gerber/ 製造用 Gerber・ドリル
│ ├── Linetracer2_rev.A1_gerber.zip ← 基板メーカーにそのまま渡す
│ └── mechanical/ 3D プリント部品(OpenSCAD 元データ、STL、組み立て図。両方の版で共通。Lite は前の支えだけ 7.5 mm)
├── firmware/micropython/ ライブラリ・標準プログラム・授業用サンプル
├── scripts/ 回路図・基板を生成するスクリプト(再生成用。LT2_VARIANT=lite で Lite も作る)
└── lite/ ★ Lite 一式(rev.L3: XIAO ESP32C6 版。標準版とは別フォルダ)
├── README.md Lite の設計書(変更点・コスト比較・組み立て・ソフト)
├── docs/ 回路図/組立図 PDF、3D 画像
├── hardware/ KiCad プロジェクト、Gerber(Linetracer2-Lite_rev.L3_gerber.zip)、ロボット全体の 3D(STL / GLB)
├── firmware/micropython/ Lite 用ソフト(XIAO ESP32C6 用 MicroPython。センサー 3 個・ボタン 1 個・フルカラー LED 6 個・ブザー)
└── scripts/ Lite 専用の生成スクリプト(回路図・配置と手で引いた配線・シルク・配置の確認用の絵)docs/04_pcb.md §7)lite/README.md §10)| Qty | Value | Footprint | References |
|---|---|---|---|
| 8 | 10k | Resistor_THT:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal | R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14 |
| 7 | 100 | Resistor_THT:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal | R1, R2, R3, R4, R5, R6, R18 |
| 6 | LBR-123F | Linetracer2:LBR-123F | PS1, PS2, PS3, PS4, PS5, PS6 |
| 4 | 1k | Resistor_THT:R_Axial_DIN0207_L6.3mm_D2.5mm_P10.16mm_Horizontal | R15, R16, R17, R19 |
| 4 | M3 | MountingHole:MountingHole_3.2mm_M3 | H1, H2, H3, H4 |
| 2 | 0.1uF | Capacitor_THT:C_Disc_D3.0mm_W2.0mm_P2.50mm | C3, C4 |
| 2 | 0.1uF (at motor) | Capacitor_THT:C_Disc_D3.0mm_W2.0mm_P2.50mm | C5, C6 |
| 2 | 470uF 16V | Capacitor_THT:CP_Radial_D8.0mm_P3.50mm | C1, C2 |
| 1 | 1N5819 | Diode_THT:D_DO-41_SOD81_P10.16mm_Horizontal | D1 |
| 1 | 2SC1815-GR | Package_TO_SOT_THT:TO-92_Inline_Wide | Q1 |
| 1 | AE-TC78H653FTG | Linetracer2:AE-TC78H653FTG | U3 |
| 1 | BATTERY (AA x3, XH 2P) | Linetracer2:BatteryXH_2P | J1 |
| 1 | EXT (2x3) | Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_2x03_P2.54mm_Vertical | J3 |
| 1 | I2C (0.96in OLED order) | Connector_PinHeader_2.54mm:PinHeader_1x04_P2.54mm_Vertical | J2 |
| 1 | LED red | LED_THT:LED_D3.0mm | D2 |
| 1 | LED yellow | LED_THT:LED_D3.0mm | D3 |
| 1 | LED yellow-green (POWER) | LED_THT:LED_D3.0mm | D4 |
| 1 | LEFT motor FA-130RA | Linetracer2:MotorPads_2P_Relief | M1 |
| 1 | RIGHT motor FA-130RA | Linetracer2:MotorPads_2P_Relief | M2 |
| 1 | Raspberry Pi Pico | Module:RaspberryPi_Pico_Common_THT | U1 |
| 1 | SELECT | Button_Switch_THT:SW_PUSH_6mm | SW2 |
| 1 | SKID M3 | MountingHole:MountingHole_3.2mm_M3 | H5 |
| 1 | START | Button_Switch_THT:SW_PUSH_6mm | SW1 |
| 1 | TC4051BP (CD4051B) | Package_DIP:DIP-16_W7.62mm | U2 |
| 1 | piezo (option) | Linetracer2:Buzzer_P5.0_P7.6 | BZ1 |

KAIT-EDTC/Linetracer2
子ども向け教材ライントレーサー(Raspberry Pi Pico + TC78H653FTG + 130モーター、全部スルーホール・ねじ止め・3Dプリント)




conorpp/u2f-zero
U2F USB token optimized for physical security, affordability, and style

sudomesh/disaster-radio
A (paused) work-in-progress long-range, low-bandwidth wireless disaster recovery mesh network powered by the sun.

Neumi/open_echo
Open Source echo sounder / depth sounder / SONAR for bathymetry and research. Arduino based and compatible.

karawin/Ka-Radio
A wifi webradio with only low cost boards ESP8266 and VS1053 by Jp Cocatrix

It measures 100 × 100 mm and has 2 copper layers, 1.6 mm thick.
52 parts, built around the 2SC1815-GR. The full list of its parts is on this page, with links to each part's symbol and footprint where PCBKit's library has them.
From the KAIT-EDTC/Linetracer2 repository on GitHub, at the commit this page was made from: the board is hardware/kicad/Linetracer2.kicad_pcb and its schematic hardware/kicad/Linetracer2.kicad_sch. PCBKit opens the board in the browser, with nothing to install.
Its repository states no licence, so its author keeps all rights: ask KAIT-EDTC before reusing the design.