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（作成：江澤良孝）

STEM DU と Arduino

（１）Stem DU

埼玉大学が開発したマイコンボードである．

http://www.stem-edulab.org/htdocs/index.php?page_id=38

https://sites.google.com/site/japanrobotech2/RDC

https://github.com/tairo/STEMDu_ArduinoIDE

https://github.com/tairo/STEMDu_Scratch14

以下の説明は，上記のサイトから引用

STEM Duのキットには次の４タイプがある．

• 【Type 0】ブレッドボードなどでも簡単に作れる安価なコントローラを使ったキット。コ

ントローラ部分だけなら部品代は 500円程度です。ハンダ付けなしでもコントローラの組

み立てから，自律型ロボットの製作までできることを目指したキットです。

• 【Type I】「なのぼ〜ど AG２モーター」仕様のボード，「RDC-102」を使ったキット。ス

クラッチを使って２つのモーターまで動かすことができ，LEGO WeDoと同等の活動を安価

にできます。常にパソコンと接続して使います。

• 【Type II】「RDC-102」において液晶パネルを装備し，ボード上のボタンとスライダーを

使ってプログラミングができる機能を実現しました。パソコンがなくても，プログラミン

グや制御の基礎を勉強できます。

• 【Type III】Arduino IDEを使ってプログラミングをし，PCから独立して動く自律型ロボ

ットを作ることができるキット。プログラミングには ArduBlockなどグラフィカルなツー

ルを使うこともできます。小学生でも取り組むことができるキットです。

CPUに ATmega32U4を採用し，Arduino Leonardo, Sparkfun PicoMicroボードを参考にデ

ザイン株式会社ジャパンロボテックと共同開発

o RoboDesigner+ RDC-103

o RoboDesigner+ RDC-104

https://sites.google.com/site/japanrobotech2/RDC 開発環境として次のものを利用

o Arduino IDE + ArduBlock

o Scratch with 2 motors

最新ソフトウェア 1. Arduino IDE with Ardublock for STEM Du

https://github.com/tairo/STEMDu_ArduinoIDE 2. Scratch 1.4 for STEM Du

https://github.com/tairo/STEMDu_Scratch14

プログラム環境

（パソコンからマイクロ USB ケーブルでダウンロードします。） Arduino IDE（C 言語）

ArduBlock（ビジュアルプログラミング言語）

Scratch（ビジュアルプログラミング言語、常時 USB 接続）

（参考）

Scratch を Arduino 用に修正したソフトには，S4A（Scratch for Arduino）というものがある．

http://s4a.cat/

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ボードのピンアサインの例（基板によって異なる）

RDC－104R4 の場合

ピン

明るさセンサ A2

スライダー A3

音センサ A4

ミノムシクリップ端子 A5

ボタン 12

白色 LED 13

赤外線 LED 11

超音波センサソケット 11

加速度／ジャイロ －

ブザー －

M1：モータ１ 4 9 6 (PWM) 0.5A 程度

M2：モータ２ 7 8 5 (PWM) 0.5A 程度

M3：モータ３ 0 1 11 (PWN) 0.5A 程度

M4：モータ４ 10 12 13 (PWN) 0.5A 程度

LCD：液晶表示 12C

2-SDA

3-SCL

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（２）ドライバーの更新について

STEM Du を USB ケーブルで接続

→デバイスを接続した時に，ドライバがインストールされていないと

(a) 「デバイスをインストールしています」の画面が表示された場合は

→「デバイスをインストールしています」の画面が終了するまで待つ

→「コントロールパネル」→「デバイスマネージャー」を開く

→「ほかのデバイス」

→ハザードマーク（黄色のビックリマーク）のついた Arduino のデバイス

が見つかります。これを選択します。

→「ドライバーの更新」をクリック

→「コンピュータを参照してドライバーソフトウェアを検索します」を選択

→「参照」をクリック

→Arduino 開発環境のインストールで，インストールし，展開したフォルダーを

選択し．「OK」をクリック

→「サブフォルダーも検索する」のチェックはつけたまま，「次へ」をクリック．

→「ドライバーソフトウェアが正常に更新されました」→「閉じる」

(b)「新しいハードウェアの検索ウィザードの開始」が始まった場合は

→ Windows Update に接続しますか →「いいえ，今回は接続しません」を選択

→「一覧または特定の場所からインストールする」を選択

→「参照」をクリック

→Arduino 開発環境のインストールで，インストールし，展開したフォルダーを

選択し．「OK」をクリック

→「サブフォルダーも検索する」のチェックはつけたまま，「次へ」をクリック．

→「ドライバーソフトウェアが正常に更新されました」→「閉じる」

（参考：Arduino 用 Scratch ソフト S4A の場合）

S4A はパソコンと Arduino の間で常に通信します．この通信をするために，S4A の通信用

のファームウェアを Arduino 上で実行するようにします．そのために Arduino に S4A 用のファ

ームウェアをインストールしておきます．

まず，S4A をパソコンにインストールします．そのつぎにファームウェアを Arduino にイ

ンストールします． http://s4a.cat/

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（３）Arduino IDE

Arduino IDE は Arduino 用開発環境です

ダウンロードは https://www.arduino.cc/en/Main/Software

STEM Du 用は https://github.com/tairo/STEMDu_ArduinoIDE

(a)Arduino IDE を起動

(b)起動中の画面

(c) Arduino IDE の起動後の画面

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(d)「ツール」→「ボード情報を取得」→「マイコンボード」→ 接続したボードを指定

すでに選択されている場合は，ボード名を確認．

接続したボードを指定できない時は，Arduino ドライバーを再度インストールして再起動．

(e)「ツール」→「シリアルポート」→「COM￮」を指定（￮部分は数字）

すでに選択されている場合は認識されているポートがどれかを確認．

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＜ArduBlock を使ってプログラムを作成，転送する場合＞

(i)「ツール」→「ArduBlock」

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(ii) ArduBlock でプログラム作成

例：LED の点滅

(iii)マイコンボードを USB コードで接続（マイコンボード，シリアルポートの設定確認）

(iv)「Arduino にアップロード」をクリック

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＜ArduBlock を使わないで Blinkのプログラムを強制アップロードする場合＞

(i)プログラムを作成

(ii)マイコンボードを USB コードで接続（マイコンボード，シリアルポートの設定確認）

(iii)Arduino を起動

(iv)Blink を起動

「ファイル」→「スケッチ例」→「01.Basics」→「Blink」

(iii)「マイコンボードに書く込む」ボタンをクリック

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ちなみに，「ファイル」→「スケッチ例」→「basics」→「Blink」

に出てくるスケッチ例は

/*

Blink

Turns an LED on for one second, then off for one second, repeatedly.

Most Arduinos have an on-board LED you can control. On the UNO, MEGA and ZERO

it is attached to digital pin 13, on MKR1000 on pin 6. LED_BUILTIN is set to

the correct LED pin independent of which board is used.

If you want to know what pin the on-board LED is connected to on your Arduino

model, check the Technical Specs of your board at:

https://www.arduino.cc/en/Main/Products

modified 8 May 2014

by Scott Fitzgerald

modified 2 Sep 2016

by Arturo Guadalupi

modified 8 Sep 2016

by Colby Newman

This example code is in the public domain.

http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Blink

*/

// the setup function runs once when you press reset or power the board

void setup() {

// initialize digital pin LED_BUILTIN as an output.

pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);

}

// the loop function runs over and over again forever

void loop() {

digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)

delay(1000); // wait for a second

digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW

delay(1000); // wait for a second

}

＜アップロードできない場合＞1, 2)

①ボード番号，シリアルポートの確認をする

②USBケーブルの差し込み口を変える

③コンパイルが終わった瞬間に，STEM Duのリセットボタンを２回押す

④Arduinoを再起動する

⑤Blinkのプログラムを③を使って強制アップロードする

⑥USBケーブルを変えてみる

補足：⑤の手順は

１．Arduinoの小さい画面の

「ファイル」→「スケッチの例」→「01. Basics」→「Blink」

２．スケッチの画面（小さい画面）の左上の矢印ボタンでアップロード

３．アップロード開始直後にリセットボタンを２回押して強制アップロード

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メニューバーの説明

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（４）ArduBlock

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制御関係

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ポート（ピン）関係

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判断条件

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演算関係

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変数定数関係

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ユーティリティ関係

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通信関係

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SCoop（Multitask）関係

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ストレージ関係

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ネットワーク関係

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STEM Du 出力系関係

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STEM Du 入力系

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STEM Du アクセサリ関係

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STEM Du 通信関係

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ArduBlock のプログラム例１,２）

（１）ＬＥＤを点滅させる一番簡単なプログラム

（２）デジタル値をポート（ピン）に設定する場合

Arduino言語だと

void setup(){

pinMode(13,OUTPUT);

}

void loop(){

digitalWrite(13,HIGH);

delay(1000);

digitalWrite(13,LOW);

delay(1000);

}

（３）モーターの回転，停止を繰り返す

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（４）モーターの回転を逆回転させたりする

（５）いろんなコマンドで動かしてみたら

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（６）センサーをいれてみたら

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参考文献

１）埼玉大学，STEM Du 関連資料

２）埼玉大学，富士見☆研究室，富士見市ロボットと未来研究会，STEM Du 関連資料

３）http://www.stem-edulab.org/htdocs/index.php?page_id=38

４）https://sites.google.com/site/japanrobotech2/RDC

５）https://github.com/tairo/STEMDu_ArduinoIDE

６）https://github.com/tairo/STEMDu_Scratch14

７）福田 和宏著，これ 1 冊でできる！Arduino ではじめる電子工作 超入門 改訂第 3 版

ソーテック社（2018/6/16）

８）Massimo Banzi 他著，Arduino をはじめよう 第 3 版 (Make:PROJECTS)

（2015/11/28）

９）https://sites.google.com/site/japanrobotech2/program