ハードウェアで遊ぼうよ2013 年 5 月 26 日李　充根

みなさん ハードウェアやってますか？

難しそうだけど、最近のハードウェア環境はソフトウェア屋でも簡単に始められる！

ハードウェアだってオームの法則わかっていればなんとかなるよ

ハードウェア ( ボード ) の区分 FPGA( マイコンじゃない )

アルテラ DE-1 ARM コンピュータ

Raspberry Pi 、 Beagle Board ARM ボード

STBee 、 mbed マイコンボード

Arduino

用途とか違いとか それぞれに得手不得手がある FPGA は次元が違う OS を入れて小型 Linux として使うなら

Raspberry Pi 簡単な事を直感的に行うなら Arduino ちょっと高度なことをしたり仕事でプロダク

トに入れたりするのなら ARM マイコン

Arduino って？ イタリアで開発されたマイコンボードとその

開発環境 AVR マイコンを用いており、 C 言語風の言語

でプログラムできる アーティストなど非プログラマでも簡単にプ

ログラムできるようになっている

なにがいいの？ オープンな環境 ボードと PC さえあれば開発できる 豊富な情報 様々なシールドがあり拡張しやすい

どうやってつかうの？ まずはボードを買う

マルツとかカホとか スイッチサイエンスとか

開発 Windows の場合開発環境のインストーラが用

意されている その他も Java ベースのエディタなので導入は

簡単なはず

まずは電子回路の基礎の基礎 オームの法則

V = I * R ( 電圧 = 電流 * 抵抗 )

V

GND

RI

R

V

I

LED 回路記号

LED 点灯回路

LED は電圧は降下するが電流はそのまま通るため、電流を制限させるために抵

抗が必要

トランジスタ 回路記号

用途増幅とかスイッチとか

トランジスタ 使い方色々ある基本ベース・エミッタに電流を流すとコレクタ・エミッタに大電流が流れる

スイッチについて

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やっと Arduino プログラム 基本は C 言語とほぼ同じ

初期設定やらループ動作の記述を簡単にできるようになっている ピン設定などは setup 関数 処理に関しては loop 関数

リファレンスについては下記 http://www.musashinodenpa.com/arduino/ref/index.php

L チカプログラム(HW の HelloWorld)#define LEDPIN 0

void setup(){ pinMode(LEDPIN,OUTPUT);

}

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

実際にはこんな感じ さっきのプログラムはこういうふうになる

main(){ setup();

while(1){ loop(); }}

回路的には 0 番ピンは HIGH になると 5V 、 LOW になる

と 0V が出力される

まぁ、この程度なら抵抗なしでも問題ないかも…

Arduino0

マイコンのデバッグについて ソフトウェア的なデバッグと回路的なデバッ

グ両方が必要 PC アプリのプログラムみたいにインテリ

ジェントなデバッグはできない 結局はアナログなところに行き着く

マイコンのデバッグについて ソフトウェア部分についても出力ピンの値を

テスターで読み取って解析する必要もある 回路部分についてはショートしてないか、接

続がおかしくないか確認する ソフトウェアと違って回路的には合っている

のになぜか正しく出て来なかったり、中途半端な値が出たりする

開発について ソフトウェアと回路両方の設計が必要 リソースは限られている

プログラム領域、ピンの数、動作速度、… 通常の PC プログラムのようなゴリ押しではで

きないこともある やりたいことを考えて、できないのなら別の

手段 ( より高度なマイコン、 PC の演算に頼るなど ) も検討する

あると便利なもの Arduino ブレッドボード テスター 部品セット ( 抵抗・ LED ・トランジスタ )

オシロスコープ ファンクションジェネレータ

ご清聴ありがとうございましたLet’s Try

(mbed楽しいな )