
Arduinoはマイコンボードと呼ばれるカテゴリのものです。マイコンという言葉はよく聞くと思いますが,一体マイコンとは何なのでしょうか?ArduinoとRaspberry Piの違いは何なのでしょうか?Arduinoで何ができるのでしょうか?
Arduinoを始めるための環境を整えていきます。ハードウェア/ソフトウェア両方の準備をします。どのような電子部品を揃えたら良いのか,Arduinoへ書き込むプログラムを作成するためのソフトウェアのインストールをします。
デジタル出力を用いてLEDを点滅させます。(通称Lチカ!) まずは実際に手を動かしてみましょう。
デジタル出力について詳しく説明していきます。デジタル出力の基本的な使い方や,デジタル出力の注意点について触れます。
LED(発光ダイオード)は省電力で光る電子部品です。最近では白熱電球の代わりに使われるようになってきました。LEDの特性について説明していきます。また電子回路ではLEDは抵抗と直列に接続して使うことが多いのですがどうしてでしょうか?その理由についても解説します。
ここまでの復習のために演習問題をやってみましょう。試行錯誤することでスキルが身につきます。
デジタル入力を使ってスイッチのON/OFFを検出します。スイッチの信号の入力には一工夫必要ですが,まずは実際に作ってみましょう。
デジタル入力について詳しく説明していきます。デジタル入力の基本的な使い方や,デジタル入力の注意点について触れます。
スイッチは最も基本的な電子部品の一つです。スイッチには様々な種類があり,どのように選んだら良いのでしょうか?また,Arduinoからスイッチを使用するときには少し工夫が必要で,プルアップという回路を作る必要があります。
ここまでの復習のために演習問題をやってみましょう。試行錯誤することでスキルが身につきます。
PWMはデジタル出力のON/OFFを高速に繰り返してONとOFFの時間の割合を変化させることでなめらかな変化を表現する手法です。ここではLEDの明るさをなめらかに変化させてみます。
アナログ入力とシンプルなICである温度測定ICを用いて温度測定をします。
Arduinoではデジタル信号だけでなくアナログ信号を読み取ることができます。ここではアナログ信号をマイコン内部で使うことができるデジタル値に変換するADC(Analog-to-Digital Converter)について説明します。
ここではICについて説明します。ICはIntegrated Circuit(集積回路)の略で,様々な機能を持つICが販売されています。ICを使いこなすことができれば制作できる電子回路の幅が広がります。ここではICの基本について触れます。
実際に一緒にデータシートを読んでいきます。ここでは本コースで実際に使用しているLEDのデータシートについて説明します。
電子回路を組んで思うように動かないときはテスターで回路を調べるのが解決の近道です。電圧・電流・抵抗などさまざまな測定ができます。ここでは600円程度で購入できる安価なテスターを例に使い方の説明をします。
はんだ付けは難しいイメージがありますが,コツを掴めばすぐにできるようになります。ブレッドボードで作った回路は部品が外れやすかったり,正確に動作しない場合がありますので,実際に使う回路はユニバーサル基板など部品をはんだ付けしましょう。公開予定の「はんだこての使い方(2)」では実際にはんだ付けしている様子を動画で説明します。
実際のはんだこての使い方を動画を使って説明します。挿入部品(リード線付の部品)と表面実装部品のはんだ付けを行います。動画で見た後に実際にやってみると良いと思います。
パソコンとArduinoがあれば様々なことができます。
温度の自動監視
LEDのイルミネーションの作成
書籍やインターネットなどで実際にArduinoに触れてみたことがある方も多いと思います。
しかし,どうして動いているのかわからない!動くモノは作れたけど自分の好きな回路が作れない!という経験をされているのではないでしょうか?
その理由としては電子回路の基本理論の理解と実践が不足していることが原因です。
まず,基本が理解できていると応用が効きます。その一方で理論の勉強だけでは身につかないことも事実です。
本コースでは実際にものを動かしながら目の前で起きていることを体験してもらいます。次に,なぜそれが起きているのかを説明し,さらに一歩進めて基本理論についても学びます。最後に応用課題に挑戦して理解できているか確認します。
この一連の流れを繰り返すことで,本当に使える知識になります。