このページでは、Arduinoで電子工作する方法やサンプルプログラム（ソースコード）を入門者向けに解説しています。
【Arduinoとは】環境構築
Arduinoとは、「組み込み系に詳しくない人でも簡単に電子機器を制御できる」プラットフォームです。
| – | Arduinoの基本構成 |
|---|---|
| ① | AVRマイコン |
| ② | I/O（入出力）ポートを備えた基板 |
| ③ | スケッチと呼ばれるC++風の言語による統合開発環境 |
Arduinoを使ってモーターを動かしたり音を鳴らしたりすることができます。
また、赤外線センサー、温度センサー、超音波距離センサーなどを繋いで観測をおこなうこともできます。
観測したデータを、無線通信（Bluetooth、wifi）や有線通信（USB）で 他の電子機器（ノートPCなど）に送ることもできます。
Arduino以外のマイコン（PICなど）でも同様のことは出来ますが、Arduinoが優れているのは簡単にできるという点です。
うまく利用すれば、ロボットや、百葉箱のような本格的な観測機器を作成することができます。
| – | 環境構築編 |
|---|---|
| Arduino IDEの導入 | WindowsやMacにArduino IDEをインストールし、Arduinoを操作できる環境を構築する方法を解説します。 |
| 点灯制御 | ArduinoのI/OピンでLEDを点灯させて動作確認します。 |
| シミュレーション | Tinkercadと呼ばれる無料サービスでArduinoを使った電気回路のシミュレーションを行います。Webアプリなので特別なソフトが不要で簡単に利用できます。 |
【センシング】温度、湿度、距離、光、Pm2.5計測など
| 記事リンク | 項目 |
|---|---|
| 気温測定 | 温度センサ(LM35DZ)とArduinoで室温を測定します。 |
| PM2.5測定 | ダストセンサ(Groveコネクタ)でPM2.5の濃度を計測します。 |
| 距離測定（赤外線センサ） | 赤外線センサ(GP2Y0A21)とArduinoで距離計測を行います。 |
| 超音波センサ(SEEED) | 超音波センサ(SEEED製)とArduinoで距離計測を行います。 |
| 超音波センサ(HC-SR04) | 超音波センサ(HC-SR04)とArduinoで距離計測を行います。 |
| 人検知 | 焦電センサ：AKE-1とArduinoで物体検知を行います。 |
| 光量測定 | CdsセンサとArduinoで自然光測定を行います。 |
| 傾斜角の測定 | 加速度センサ(KXM-52）とArduinoで傾斜角度の測定を行います。 |
| 圧力測定 | 圧力センサ(FSR-402）とArduinoで圧力測定を行います。 |
| 測定精度の向上 | 各種センサの測定精度を上げるためのポイントを解説します。 |
| 圧電スピーカ | 圧電スピーカーで音を鳴らしてみます。 |
| 参考 | ■気圧・気温から標高（高度）を計算 |
| 注意 | ■I/OピンをGNDへ接続(故障原因) |
【制御】DCモータ、RCサーボモータ、電流リレーなど
| – | 項目 |
|---|---|
| DCモーター制御 | DCモータの回転制御を行います。 |
| RCサーボ制御 | RCサーボの回転角度を制御します。 |
| 電流リレー | 電流リレー（KY-019）を使って、電流をON/OFF制御します。 |
【通信】シリアル、SPI、CANなど
| – | 項目 |
|---|---|
| シリアル通信 | シリアル通信でArduinoとPCの間でデータをやり取りします。 |
| LCD | LCDに文字を表示させます。 |
【データ処理】ビット演算、文字列処理
| 項目 | 概要 |
|---|---|
| ビット演算 | ビット演算(2進数)を行うための関数について解説します。 |
| 区切り文字で分割 | 区切り文字で文字列を分割します。 |
【応用】パソコン、ラズベリーパイとの接続
「パソコン」や「ラズベリーパイ」と「Arduino」をUSB接続すれば、シリアル通信により相互にデータをやり取りしたりできます。
| – | パソコン(Python)とArduinoで連携 |
|---|---|
| はじめに | ■LED制御（1文字） ■LED制御（文字列） |
| 気温 | ■気温測定① ■気温測定② ■気温測定(リアルタイムグラフ) |
| 傾斜角 | ■傾斜角測定(リアルタイムグラフ) |
| サーボモータ | ■サーボモータ制御 |
| 赤外線距離センサ | ■簡易レーダー |
| 超音波距離センサ | ■距離・SN比を表示 |
| シリアル通信(Processing) | パソコン(Processing)とArduinoでシリアル通信し、データのやり取りや遠隔制御を行います。 |
| – | ラズベリーパイ(Python)とArduinoで連携 |
|---|---|
| 初期設定 | ■シリアル通信の有効化 ■接続ポート確認① ■接続ポート確認② ■送信 ■受信 |
| LED制御 | ■1文字 ■文字列 ■複数LED制御 |
| 超音波センサ | ■S/N比の計算 |
【その他】Arduinoの特殊関数や便利ツール
| – | 項目 |
|---|---|
| タイマー関数 | ■割込処理 |
| パルス関数 | ■pulseIn |
| Fritzing | ■HC-SR04追加 |
| モータードライバー | ■G2ハイパワーモータードライバ 24v21 |
| 参考サイト | ■Computer Radio RF Tech |
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