20130625講義資料 arduino やのしん

第２回制御基礎①:ARDUINOの基礎～ロボットで作る未来～

担当：矢野慎一郎（やのしん）

ブレッソン・アンド・ビズ株式会社代表取締役

Twitter: @yanoshin

13年6月25日火曜日

本日のゴール

マイコンボードArduino(アルドゥイーノ)を体験

実習１：ArduinoでLEDを点滅制御しよう

実習２：スイッチでLEDを点灯/消灯制御しよう

実習３：光センサでLEDを点灯/消灯点滅制御しよう


自己紹介本名：矢野慎一郎　　通称：やのしん

ブレッソンアンドビズ株式会社　代表取締役（２００７年～

大学時代はロボット工学専攻⇒卒業研究はインターネットやユーザーインタフェース

IPA2008年度下期未踏IT人材発掘・育成事業にてクリエイター採択

２級ファイナンシャル･プランニング技能士（個人/中小事業主資産相談業務）


本日の構成準備～Arduinoの基本的なこと、IDEの使い方など

SIDEKICK Basic Kitについて

実習１：LEDを点滅制御

実習２：スイッチでLEDを点灯消灯

実習３：光センサでLEDを点灯消灯（ここまでいけたらすごい）


～準備～


Arduinoってなに？


Wikipediaの方が詳しいんだけど…http://arduino.cc/en/Atmel社AVRの8bitマイコン

入力/出力ポート基板

C言語風のArduino言語とIDE（総合開発環境）

スタンドアロン（独立）、またはホスト・コンピュータ接続で動作

オープンソースハードウェア

シールドによる簡単な機能拡張

2005年にイタリアで創設

学生向けの安価なプロトタイピング・システムを製造することを目的にスタート

ArduinoMega2560 LilyPad Arduino

シールドの例

SDカードシールド WiFiシールド


http://arduino.cc/en/

http://arduino.cc/en/

ArduinoUNO

デジタルピン：０番～１３番（入力/出力）

＊電圧 0v＝LOW

または 5V＝HIGH を読み取る/出力することができる

GND：グランド（マイナスみたいなもの）

アナログ入力ピン：A０番～A5番*電圧0v～5vを0～1023の数値で読み取ることができる

・RESET

・3.3V　…+3.3Vを出力・5V　　…＋5Vを出力・GND　…グランド・GND　…グランド・Vin　…外部電源


開発の流れ～IDEって？


Arduino IDEのインストールhttp://arduino.cc/en/Main/Software


http://arduino.cc/en/Main/Software

http://arduino.cc/en/Main/Software

ちょっとデモしてみます


Arduino Sidekick Basic Kitについて


Arduino UNO


9V電源アダプタ(1.2A)


USBケーブル


ケース、部品表、抵抗値の読み方


ブレッドボード


ジャンパー線


サーボモータ


抵抗器３３０Ω、１ｋΩ、１０ｋΩ


LED赤、緑、三色（RGB)LED


コンデンサ


スイッチ


照度センサとか、いろいろ


～ウォーミングアップ～


LEDを光らせてみよう


LEDを光らせてみようLED

…長い足が電圧＋(プラス）側CR2032型リチウムコイン電池…3Vの電池

お願い：長時間光らせないでね


＊これ実はやっちゃダメな例です


～実習１～


①ArduinoでLEDを点滅ArduinoでLEDを制御して0.5秒間隔で点滅させる


回路図


[Tips]ブレッドボード試作などに使う簡易配線版

ハンダ付けが不要

習慣的に：　赤…電源＋　青…電源 − （アースとかも）　1番a～e　…導電する　（２番以降も同様）


実体配線図


ソースコード


[Tips]過電流、過電圧はダメ

定格以上の電圧、電流を与えると、最悪パーツが壊れます。（コンデンサなんかは爆発する）

例：LEDは10mA程度になるよう設計する（Min： 2mA ～適切：10mA ～ Max：20mA以上ヤバイ）


[Tips]オームの法則 E=R×I

電子・電気の超基本法則

電圧(E) = 抵抗値（R) × 電流（I）

単位：電圧V（ボルト）抵抗値Ω（オーム）電流A(アンペア）


[Tips]オームの法則 E=R×I１２ピンからは

０V・５Vが流れます⇒

①LEDにだいたい10mAを流したい②LEDの両端には約２Vの電圧をかけたい

③そうすると、抵抗Rには電圧３ｖがかかる　　　　　　５ｖ−２ｖ＝　３ｖ

2ｖ・10mA⇒

3ｖ・10mA⇒

↓流れる電流は同じ10mA

④オームの法則より、使いたい抵抗値Rは？E：　3V

R：　？ΩI ：　10mA(=0.01A)

☆R = E/I = 300

　　　　　≒330Ω


～実習２～


②スイッチでLEDを点灯/消灯スイッチが押されたら、LEDを制御して点灯


回路図


実体配線図


ソースコード


[Tips]プルアップ抵抗なぜ抵抗・スイッチを直接５V⇒７番ピンに繋がないの？

A：不安定だから、明確な電圧が返らないから

＋５V側に抵抗を置くことで安定した電圧が７番ピンで得られます

逆の「プルダウン」もあるよ


～実習３～


③照度センサの入力でLEDを点灯/消灯

Cds（照度センサ）からの入力でLEDを制御して点灯


回路図


実体配線図


ソースコード


[Tips]分圧回路抵抗値によって電圧を分圧することができる　　⇒欲しい電圧範囲を設計することができる


お疲れさまでした！次回はArduinoでサーボモータを動かしてみます


お疲れさまでした！


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