どうも、なかしー(@nakac_work)です。
僕は自動車や家電製品のマイコンにプログラミングをするエンジニアとして働いています。
Arduinoを買ったのは良いけど、どうやって動かすんだ！
と悩んでいる方もいると思います。
僕の趣味は電子工作で、簡単な回路の動作を確認する時にArduinoを使っています。
YouTubeで「電子工作」をテーマに情報を発信しているんですが、ときどきArduinoが登場しています(Arduinoを使って電子工作でよく使うモーターを動かした時)
今回はArduinoの初心者の方に向けて「Arduinoの初期設定から動かし方」について解説します。
まだArduinoを購入していない方はこちらのスタータキットがおすすめです。
【Arduino入門キット】電子工作の勉強におすすめ【こんなに安くていいの？】 Arduino初心者がまずやること
もしかしたら、Arduinoを買って箱を開けたけど何をしたら良いか分からないという方もいると思います。
Arduinoを動かす前準備が２つ必要です。
- Arduinoにプログラミングを書き込むソフトをインストールする
- ブレッドボードの使い方を学ぶ
詳しく解説していきます。
Arduinoにプログラミングを書き込むソフトをインストールする
プログラミングするためのソフト「Arduino IDE」のインストールが必要です。
IDEというのは統合開発環境のことで、分かりやすく説明するならプログラミングを書いたり、Arduinoにプログラミングを書き込むなどの機能が備わった便利なソフトです。
Arduino IDEさえあればOKです。
Arduinoのダウンロード方法を知りたいなら「Arduino IDEのダウンロード方法」を読んでください！
ブレッドボードの使い方を学ぶ
続いて必要なのが、ブレッドボードです。
ブレッドボードは部品の足を穴に挿して、Arduinoと接続するときに使います。
このブレッドボードを使えば、はんだ付けせずに済むので、回路を作る時間や部品代の節約になります。
Arduinoの勉強に必須アイテムです。
初心者の方は必ず使い方を覚えましょう！
使い方を詳しく知りたい方は「ブレッドボードの使い方」を読んでください。
ブレッドボードの使い方【現役エンジニアが教える電子工作】 Arduinoの機能を学んで初心者の域を超える
動かし方を紹介する前にArduinoに備わっている機能を知っていますか？
- 入出力
- PWM制御
- A/D変換
- UART通信
- SPI通信
- I2C通信
この機能の使い方とちょっとした回路を理解すれば、自由に動かせます。
この部品はどの機能を使うのか？
電子工作でよく使う部品を動かすための機能を紹介します。
LEDを光らせる
LEDを光らせるときはArduinoのI/Oポートの設定をプログラミングで行えばOKです。
I/Oポートとはスイッチやセンサからの入力(Input)と、LEDやモーターなどを動かす出力(アウトプット)を行う端子のことを指します。
プログラムで各端子を入力として使うのか、それとも出力として使うのか決めることでようやく機能します。
LEDを光らせる場合は出力に設定すればOKです。
ArduinoでLEDの点滅(Lチカ)を行う方法を知りたい方はこの記事を読んでください！
>>ArduinoでLEDを点滅させる方法【接続図とプログラミングも公開】
ArduinoでLEDを点滅させる方法【つなぎ方やプログラムを解説】 スイッチの信号を受け取る
スイッチの信号を受け取る場合は、I/Oポートを入力に設定すればOKです。
if文を使うことでスイッチが押されたときと押されていないときに分けて処理を実行することも可能です。
モーターを回転させる
モーターの回転速度を変えたい(少しずつ速くしたいなど)といった場合にはPWM制御を使うのが一般的です。
PWM制御とは一定の周期でパルス幅を短くしたり、長くしたりする制御です。
モーターの場合だと電流が流れている時間が長いほど回転速度が速いので、パルス幅と周期が同じになれば最大速度で回ります。
パルス幅が周期の半分だったら、50％の速度で回転します。
サーボモータの角度を制御する
サーボモーターはPWM制御で角度を制御できます。
サーボモーターごとに周期とパルス幅による角度が決まっているので説明書を読むなり、型番をネットで検索して調べましょう。
サーボモーターの動かし方はこちらの記事で詳しく解説しています！
>>Arduinoでサーボモーターを動かす方法【電子工作の入門講座】
Arduinoでサーボモーターを動かす方法【電子工作の入門講座】 センサーの電圧を取り込む
スイッチみたいに0Vか電源電圧のどちらか一方の電圧になればいいんですが、センサーの場合だと、取得した値が電圧として出力するので、2.7Vや3.3Vにもなります。
その場合はA/D変換機能を使います。
A/D変換はアナログをデジタルに変換してくれる機能です。
通常だと0Vと電源電圧を0か1の信号に変換するだけですが、Arduinoの場合は0Vから電源電圧を0~1023の信号に変換することが可能です。
詳しくはこちらの記事を読んでください。
>>ArduinoでA/D変換する方法【電子工作の入門講座】
ArduinoでA/D変換する方法【電子工作の入門講座】 パソコンやICと通信する
ArduinoとパソコンやICを通信させるときはUART通信やI2C通信などを使うのが一般的です。
Arduinoが標準で出来るパソコンとの通信はUARTで行っています。
UART通信についてはこちらの記事を読んでください！
>>ArduinoでUART通信する方法【電子工作の入門講座】
ArduinoでUART通信する方法【プログラム例も紹介】 Arduinoの初期設定から動かし方|まとめ
この記事では「Arduinoの初期設定から動かし方」について紹介しました。
Arduino初心者の方はこの流れで学習していくのがおすすめです。
- Arduino IDEをインストール
- ブレッドボードの使い方
- プログラミングでArduinoの使い方
Arduino関連の人気記事
>>【Arduino入門キット】電子工作の勉強におすすめ【こんなに安くていいの？】
>>Arduinoでできることを紹介【逆にできないことは何？】
当ブログで人気のArduino入門キット
