【Arduino入門】サンプル集

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。

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【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
AVRマイコン
I/O(入出力)ポートを備えた基板
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。
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【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)
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【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
PCとシリアル通信 シリアル通信でArduinoマイコンとPC(Arduino IDE、Processing、Pythonなど)の間でデータをやり取りします。
ラズパイとシリアル通信 シリアル通信でArduinoマイコンとラズパイ(Pythonなど)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。
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
気温のリアルタイム測定 温度センサで気温をリアルタイム測定し、その結果をリアルタイムにグラフ化させてみました。
傾斜角のリアルタイム測定 加速度センサで傾斜角をリアルタイム測定し、その結果をリアルタイムにグラフ化させてみました。
サーボモータ制御 サーボモーターの回転制御をPC側(Python)から行う方法を紹介します。
簡易レーダー 赤外線距離センサを回転させて、簡易レーダーを作成しました。
距離・SN比を表示 超音波距離センサで距離を測定し、SN比と併せて表示させました。

【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
Arduino
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