Arduinoと可変抵抗を使いこなす方法【LEDやモータを操る】

どうも、なかしーです。

僕は自動車のマイコンにプログラミングをする組み込みエンジニアとして働きつつ、YouTubeでArduinoの使い方を解説しています。
>>なかしーの電子工作部

Arduino初心者

Arduinoと可変抵抗ってどうやって使うんだろう？

という悩みにお答えします。

可変抵抗は抵抗値を任意の値に調整することができ、オーディオ機器のボリュームを調整するツマミとして使われています。

可変抵抗も電流を流すと、電圧が発生します。

抵抗値に合わせて、電圧を変化させることが可能です。

Arduinoにはアナログの電圧を取り込むことができるA/D変換の機能が備わっているため、取り込んだ電圧値に合わせて次のことが実現可能です。

LEDの点滅速度を変える
サーボモータの角度を変える

また、センサーのオフセット値を調整するためにも使われます。

この記事では「Arduinoで可変抵抗を使う方法」について紹介します。

可変抵抗の特徴

可変抵抗は抵抗値を調整できますが、最大値が決まっています。

最大値は３ケタの数字で記されており、十の位、一の位、10の何乗かの順で書いてあります。

例えば、可変抵抗に103と書かれている場合は

10 × (10 ^ 3) = 10000 = 10k

10kΩとなります。

また、可変抵抗には変化の仕方がAカーブ、Bカーブ、Cカーブの3パターンあります。

マルチメータで抵抗値を測定してみました。

Arduinoで可変抵抗の電圧を取り込む方法

まずは可変抵抗をArduinoに接続しましょう。

可変抵抗の両端に+5VとGNDを接続、真ん中のピンはArduinoのアナログピンと接続します。

可変抵抗のツマミを回すことで、抵抗値の変化と共に真ん中のピンの電圧が5Vから0Vまで変化します。

その電圧をA/D変換してArduinoに取り込みます。

A/D変換データ = analogRead(ピン番号)

アナログ入力A0ピンに可変抵抗を繋いで、シリアルモニタにA/D変換したデータを表示させてみました。

HTML

int AD_data = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  AD_data = analogRead(0);  /* A/D変換 */
  Serial.println(AD_data);  /* シリアルモニタへデータ送信 */
}

A/D変換したデータを元にLEDの点滅速度やサーボモーターの角度を変えるプログラムを作ってみました。

ArduinoでA/D変換する方法について詳しく知りたい方は「ArduinoでA/D変換する方法」をご覧ください。

2021年1月13日ArduinoでA/D変換する方法【電子工作の入門講座】

LEDの点滅速度を変える

A/D変換したデータに応じてLEDの点滅速度を変えるプログラムを作りました。

HTML

int AD_data = 0;

void setup() {
  pinMode(3, OUTPUT);
}

void loop() {
  AD_data = analogRead(0);  /* A/D変換 */

  digitalWrite(3, HIGH);
  delay(AD_data);
   
  digitalWrite(3, LOW);
  delay(AD_data);
}

A/D変換のデータに範囲を設けて、点滅速度を変えたりすると良いかもしれません。

サーボモータの角度を変える

可変抵抗のツマミに合わせてサーボモータの角度を変えるプログラムを作りました。

HTML

#include 

Servo myservo;

int AD_data = 0;
int angle = 0;

void setup() {
  myservo.attach(3);
}

void loop() {
  AD_data = analogRead(0);  /* A/D変換 */

  angle = (int)(((float)AD_data / 1023) * 180); 

  myservo.write(angle);
}

Arduinoに書き込んで動かしてみるとツマミに応じて、サーボモータの角度が変わります。