「目指せMaker！初心者がArduinoにチャレンジしてみた」〜【html5j エンタメ技術部】第1回勉強会公開用

目指せMaker！

2/27（木）19:30～＠インターネットイニシアティブ 17階大会議室

～ Web技術者のためのArduino入門～

html5j エンタメ技術部第1回勉強会

初心者がArduinoにチャレンジしてみた

豊田陽介（@youtoy）

14年3月9日日曜日

Arduino？公式サイトによると・・・（http://www.arduino.cc/）

Arduino is an open-source electronics prototyping platform based on flexible, easy-to-use hardware and software. It's intended for artists, designers, hobbyists and anyone interested in creating interactive objects or environments.


Arduino？こんな感じ？オープンソースのプロトタイピングプラットフォーム

簡単に扱えるハードウェアとソフトウェアのセット

アーティスト、デザイナー、趣味で利用する方など、どんな方でもインタラクティブなものがつくれますよ～♪


Arduino？ハードウェアの試作が簡単に！LEDを制御してみたり

温度・音・光センサーの入力を利用したハードウェアを作ったり

Perfumeの紅白歌合戦の衣装にも使われたとか・・・（http://www.daito.ws/work/nhk_kouhaku_63.html#3）


Arduino？Arduioに関するTEDトーク

マッシモ・バンジ「想像力をオープンソース化するArdurino」http://www.ted.com/talks/massimo_banzi_how_arduino_is_open_sourcing_imagination.html


何が必要？PC（Windows, Mac, Linux）

ハードウェア

Arduino基板

USBケーブル

ソフトウェア

Arduino IDE（オープンソース）

LEDを光らせるだけならこれだけ


LEDを光らせてみる「エルチカ」　⇒ プログラミングで言う　　「Hello World !」


LEDを光らせてみる　～おおまかな手順1. PCとArduinoをUSBケーブルで接続

2. Arduino IDE を起動

3. プログラムを書く

4. 実行


LEDを光らせてみる　～プログラムを書いてみる

// 最初に1回だけ処理される部分

void setup() {

　pinMode(13, OUTPUT); // 13番ピンを出力に設定}

// 繰り返し実行される部分void loop() {

digitalWrite(13, HIGH); // LEDを点ける delay(1000); // 1秒待つ digitalWrite(13, LOW); // LEDを消す delay(1000); // 1秒待つ

}


ここに注目！！

実際に見てみましょう！！



【Webカメラを使ったライブデモ】映像内容の補足：　USBケーブルでPCとArduino　基板をつなぐと、つないだとたん　に基板上のLEDが点滅

点滅！


PCにつないだだけで、いきなり光ってる！？


Arduinoの起動と終了送り込んだプログラムは、電源が入ると実行されます。電源を抜いても残ったままです。（出荷時にはエルチカのプログラムがすでに　入っていたり・・・）＝つないだだけで、以前に送り込んだ　プログラムがいきなり実行されたりします。

終了する、という操作はないため、終了させたいときは電源を切ればOKです。


プログラムを変更してみる

例えば、時間を 1/10　にしてみたり

　～プログラムが実際に送り　　　込まれているかを確認する


LEDを光らせてみる　　～点滅速度を変える// 最初に1回だけ処理される部分

void setup() {

　pinMode(13, OUTPUT); // 13番ピンを出力に設定}


digitalWrite(13, HIGH); // LEDを点ける delay(1000); // 1秒待つ digitalWrite(13, LOW); // LEDを消す delay(1000); // 1秒待つ

}

例えば「 delay(100); 」とかにしてみる。＝「0.1秒待つ」処理になる



【Webカメラを使ったライブデモ】映像内容の補足：　変更後のプログラムを送り込む　と、基板上のLEDの点滅速度が　速くなる

点滅！


いろんな部品を試してみる！


でも何を買えば・・・


Arduinoの入手購入はオンラインストアや秋葉原などにある電子部品を扱う店で

自分の場合はAmazonで購入

自分で部品を選んで買っても良いですが、セット品を買ってしまったほうが楽かも⇒ 「Arduinoをはじめようキット」とか、「Arduinoエントリーキット」　　とか（価格は4200円くらい）


ArduinoのキットArduino基板（Arduino Uno R3）、USBケーブル、ブレッドボード、ジャンパワイヤー、抵抗器、センサー等がセットに

書籍「Arduinoをはじめよう第2版（オライリー・ジャパン）」などに対応したセット品。⇒ もちろん、ネットで情報を探しつつ試してみてもOKです！


基板の種類や、部品の基礎知識等は、後のセッションにて

セッション２：「Arduino応用編」http://www.slideshare.net/tomowatanabe/arduino-31704976

セッション３：「JavaScript と Arduino でオリジナルデバイスを作ろう」http://www.slideshare.net/YoshihiroIwanaga/javascript-arduino

【公開資料へのリンク】


とりあえず試してみる～その２～


この後は、「Arduinoエントリーキット」に入っている部品を使って

進めていきます


部品をつなぐ


実際に見てみましょう！！【Webカメラを使ったライブデモ】デモで提示した映像内容の補足：　右の画像のとおりに　部品を接続


LEDを光らせてみる// 最初に1回だけ処理される部分

const int LED = 9; // 9番ピンにLEDをつないでいる

void setup() {

　pinMode(LED, OUTPUT); // LEDに出力}


digitalWrite(LED, HIGH); // LEDを点ける delay(1000); // 1秒待つ digitalWrite(LED, LOW); // LEDを消す delay(1000); // 1秒待つ

}


実際に見てみましょう！！【Webカメラを使ったライブデモ】デモで提示した映像内容の補足：　基板上のLEDでなく、　ブレッドボード上に接続　されたLEDが点滅

点滅！


さらに試してみる～デジタルでアナログ～


先ほどのプログラムの遅延をかなり小さくする

＆割合を変えてみる


もう少し簡単な方法が！


LEDの明るさ、モーターの回転数等を制御する「analogWrite」


LEDを光らせてみる// 最初に1回だけ処理される部分


void setup() {

　pinMode(LED, OUTPUT); // LEDに出力}


analogWrite(LED, 255); // 出力最大（値は 0～255）}

使えるピンが決まっているので注意！！


実際に見てみましょう！！【Webカメラを使ったライブデモ】

デモで提示した映像内容の補足：　ブレッドボード上に接続された　LEDが明るく光る

光ったまま


LEDでフェードイン／アウト// 最初に1回だけ処理される部分


int i = 0;

void setup() {

pinMode(LED, OUTPUT); // LEDに出力

}

// 繰り返し実行される部分

void loop() {

for(i=0; i<255; i++) {

analogWrite(LED, i); // 出力を徐々に大きくしていく

delay(10); // 変化が目に見えるように遅延を加える

}

for(i=255; i>0; i--) {

analogWrite(LED, i); // 出力を徐々に小さくしていく

delay(10);

}

}



　ブレッドボード上に接続された　LEDがだんだんと明るくなり、　最大の明るさになった後、　今度はだんだんとLEDが暗く　なる（これの繰り返し）

明るくなったり、暗くなったり（繰り返し）

デモで提示した映像内容の補足：


さらに試してみる～センサを使う～


部品をつなぐ

CdS（硫化カドミウム）セル⇒ 強い光があたるほど、抵抗の値が　小さくなる




光量によってLEDの点滅スピードが変化const int LED = 13;

int val = 0; // センサからの値を格納する変数

void setup() {

pinMode(LED, OUTPUT); // LEDに出力

// アナログの入力は自動設定されるので、記載しない

}

void loop() {

val = analogRead(0); // センサの値を読み込む

digitalWrite(LED, HIGH); // LEDをつける

delay(val); // センサの入力値が大きいほど遅延が大きくなる

digitalWrite(LED, LOW); // LEDを消す

delay(val);

}

光が強い（＝抵抗が小さい）

⇒ アナログ入力の電流が　大きくなる

⇒ 遅延が大きくなるので、　 LEDがゆっくり点滅

⇒ 暗くなるとLEDの点滅が　早くなる



　センサー付近を手で覆うと、　LEDの点滅速度が速くなり、　覆った手をセンサーから　離すと、LEDの点滅速度が　ゆっくりになる

①ここを手で覆ったり、覆った手を離したりすると、

デモで提示した映像内容の補足：

②点滅する速度が速くなったり、ゆっくりになったり


さらに試す～音を鳴らしてみる～


部品をつなぐ

ピエゾスピーカー




音を鳴らすstatic int PIEZO = 12;

static long LENGTH = 300;

void setup() {

pinMode(12, OUTPUT); // 12番ピンを出力に設定

}

// 繰り返し実行される部分

void loop() {

tone(12, 262); // 音を鳴らす

delay(LENGTH);

tone(12, 294); // 音を鳴らす

delay(LENGTH);

。。（途中省略）。。

tone(12, 294, LENGTH*3); // 音を鳴らす

delay(2000); // 2秒待つ

}


実際に聞いてみましょう！！【ライブデモ】

デモで行った内容の補足：　プログラムで書かれたある　メロディが繰り返し再生　される

♪ ♩♫


リファレンス公式：　Arduino - Reference　　http://arduino.cc/en/Reference/HomePage

翻訳されたもの：　Arduino 日本語リファレンス　　http://www.musashinodenpa.com/arduino/ref/


最後に様々な部品の組み合わせが可能センサーなどによる入力

音や光などの出力

PC上のメディアアート系のプログラムとの連携も可能

あなたも明日からMaker！？


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