Arduino応⽤用編
html5jエンタメ技術部  第1回勉強会
〜~  Web技術者のためのArduino⼊入⾨門  〜~
フリービット株式会社  渡辺知男

14年2月27日木曜日
@tomo_̲watanabe

渡辺 知男
フリービット株式会社 R&D部所属
元メーカ社員、ハードソフト屋さん
組込み → Android → Mobile → M2M
http://tomowatanabe.hatenablog.com/...
回路図引いて...

ハンダ付けして...
14年2月27日木曜日
Arduino書いて...

Node.js書いて...
(TypeScript)

14年2月27日木曜日
Arduino書いて...

M2M
Node.js書いて...
(TypeScript)

14年2月27日木曜日
Arduinoの種類

•
Arduino Ethernet
•
Arduino Pro
•
Arduino Uno

など多数

14年2月27日木曜日
Arduino1.05での種類

14年2月27日木曜日
Intel  Galileo専⽤用のも

14年2月27日木曜日
Arduino  Uno  R3

定番

¥2,940@スイッチサイエンス
14年2月27日木曜日
Arduino  Ethernet  R3
ネットワーク

¥6,510@スイッチサイエンス
14年2月27日木曜日
Arduino  ADK  R3
Accessory
Development
Kit

¥7,980@スイッチサイエンス
14年2月27日木曜日
Arduino  Pro  Mini  5v  16MHz

組込み

¥1,094@スイッチサイエンス
14年2月27日木曜日
Arduino  Pro  Mini  3.3v  8MHz

組込み

¥1,094@スイッチサイエンス
14年2月27日木曜日
USBシリアルアダプタ
あると便利
5v/3.3v切切り替え可能
BeagleBone  Blackや
RaspberryPiにも使える

¥1,470@スイッチサイエンス
14年2月27日木曜日
Arduinoで扱うセンサ制御系

• GPIO(Digital  I/O)
• PWM(Analog  Out)
• ADC(Analog  In)
• UART(Serial)
• I2C
• SPI
14年2月27日木曜日
Arduino選択の注意

•5V/3.3v版がある

• 使うセンサーによって選択
• センサーが5v/3.3v混ざる場合もある。その場
合は5v/3.3v双⽅方向変換バッファが必要

•デバッグシリアルの接続⽅方法
•Unoで動作確認→運⽤...
プロトの作成⼿手順
Arduino  Uno  +  ブレッドボード  +  ジャンパワイヤ

これでセンサ等の動作確認と、アルゴリズム確認
14年2月27日木曜日
プロトの作成⼿手順
Arduino  Uno  +  バニラシールド

プロトタイプ作成としてはココマデでOK
14年2月27日木曜日
プロトタイプの例例
Arduino  ADK  +  
LED/加速度度センサ/フルカラーLED/温度度計/スイッチ

14年2月27日木曜日
ADK
(Accessory  Development  Kit)
AndroidとArduino  ADKをUSBで
接続することでArduinoとやりとりができる

※Google  IOで発表されたものの
無かったことにry...

ht...
プロトタイプの例例
AndroidとArduino  ADKを組み合わせる

14年2月27日木曜日
詳しくは...
・Android
・Arduino
・ADK
・Node.js
・WebSocket
でプロトタイピング
http://gihyo.jp/book/2013/978-4-7741-5888-4
14年2月27日木曜日
⾒見見守りシステム

14年2月27日木曜日
構成
有線LAN

送信部

親機

ZigBee

センサ部

⼦子機

ZigBeeは20mくらいは⾶飛ぶ

• センサは⼦子機側に接続
• 温度度・湿度度・気圧・⼈人感・⾳音・照度度
• 親機は⼀一定時間間隔でデータ送信命令令を⼦子機に送...
試作基板作成
試作としてのArduinoを選択

・親機:ネットワーク必要
・⼦子機:⼩小型化

14年2月27日木曜日
試作基板作成
0次試作基板作成

秋⽉月でパーツ買ってきて、ひたすらハンダ付け・・・
14年2月27日木曜日
試作基板作成
0次試作を元に回路路図をKiCadで引く

20台以上製作予定だったので、製造は外部に委託
14年2月27日木曜日
親機構成
3.3v/5v
双⽅方向変換バッファ

TOCOS
TWE-‐‑‒Lite  ZIP

Arduino  Ethernet
(下にある)
14年2月27日木曜日
⼦子機構成
3.3v/5v
双⽅方向変換バッファ

TOCOS
TWE-‐‑‒Lite  ZIP

気圧・温度度センサ
14年2月27日木曜日

湿度度センサ

Arduino  Pro  mini
⼦子機外観

⾳音センサ
⼈人感センサ

照度度センサ
14年2月27日木曜日
外箱は3Dプリンタで製作

14年2月27日木曜日
Arduinoを使う上で注意点

•メモリが少ない(SRAMは2KB)
•

http://garretlab.web.fc2.com/arduino/introduction/memory/index.html

これはFlashメモリ

•...
FlashとSRAM
Flash

SRAM

ブートローダ(0.5KB)

ユーザデータ領領域(2KB)
プログラム領領域(32KB)

変数はSRAMにコピーされる

※⻑⾧長い⽂文字列列などを扱う場合は注意!

14年2月27日木曜日
mbedもあるよ

https://mbed.org/
14年2月27日木曜日
mbed  NXP  LPC1768
ARM Cortex-M3
クロック  96MHz
SRAM  64KB
VS
Arduino Ethernet
¥5,250@スイッチサイエンス
14年2月27日木曜日

クロック  16MHz
SRAM...
Arduinoかmbedか
• ネットワーク使おうとするとArduinoだとメ
モリが厳しい

• 速度度はmbedの⽅方が速く、価格も安い
• ライブラリはArduinoの⽅方が信頼性⾼高い
• mbedは⽟玉⽯石混交な感じ。もう少し整理理さ...
電⼦子パーツどこで買う?
•
•
•
14年2月27日木曜日

秋葉葉原付近

•
•

店舗Map:  http://goo.gl/bWIFDS

秋⽉月電⼦子通商(http://akizukidenshi.com)
千⽯石電商(https:...
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Arduino応用編

  1. 1. Arduino応⽤用編 html5jエンタメ技術部  第1回勉強会 〜~  Web技術者のためのArduino⼊入⾨門  〜~ フリービット株式会社  渡辺知男 14年2月27日木曜日
  2. 2. @tomo_̲watanabe 渡辺 知男 フリービット株式会社 R&D部所属 元メーカ社員、ハードソフト屋さん 組込み → Android → Mobile → M2M http://tomowatanabe.hatenablog.com/ 14年2月27日木曜日
  3. 3. 回路図引いて... ハンダ付けして... 14年2月27日木曜日
  4. 4. Arduino書いて... Node.js書いて... (TypeScript) 14年2月27日木曜日
  5. 5. Arduino書いて... M2M Node.js書いて... (TypeScript) 14年2月27日木曜日
  6. 6. Arduinoの種類 • Arduino Ethernet • Arduino Pro • Arduino Uno など多数 14年2月27日木曜日
  7. 7. Arduino1.05での種類 14年2月27日木曜日
  8. 8. Intel  Galileo専⽤用のも 14年2月27日木曜日
  9. 9. Arduino  Uno  R3 定番 ¥2,940@スイッチサイエンス 14年2月27日木曜日
  10. 10. Arduino  Ethernet  R3 ネットワーク ¥6,510@スイッチサイエンス 14年2月27日木曜日
  11. 11. Arduino  ADK  R3 Accessory Development Kit ¥7,980@スイッチサイエンス 14年2月27日木曜日
  12. 12. Arduino  Pro  Mini  5v  16MHz 組込み ¥1,094@スイッチサイエンス 14年2月27日木曜日
  13. 13. Arduino  Pro  Mini  3.3v  8MHz 組込み ¥1,094@スイッチサイエンス 14年2月27日木曜日
  14. 14. USBシリアルアダプタ あると便利 5v/3.3v切切り替え可能 BeagleBone  Blackや RaspberryPiにも使える ¥1,470@スイッチサイエンス 14年2月27日木曜日
  15. 15. Arduinoで扱うセンサ制御系 • GPIO(Digital  I/O) • PWM(Analog  Out) • ADC(Analog  In) • UART(Serial) • I2C • SPI 14年2月27日木曜日
  16. 16. Arduino選択の注意 •5V/3.3v版がある • 使うセンサーによって選択 • センサーが5v/3.3v混ざる場合もある。その場 合は5v/3.3v双⽅方向変換バッファが必要 •デバッグシリアルの接続⽅方法 •Unoで動作確認→運⽤用版を検討 14年2月27日木曜日
  17. 17. プロトの作成⼿手順 Arduino  Uno  +  ブレッドボード  +  ジャンパワイヤ これでセンサ等の動作確認と、アルゴリズム確認 14年2月27日木曜日
  18. 18. プロトの作成⼿手順 Arduino  Uno  +  バニラシールド プロトタイプ作成としてはココマデでOK 14年2月27日木曜日
  19. 19. プロトタイプの例例 Arduino  ADK  +   LED/加速度度センサ/フルカラーLED/温度度計/スイッチ 14年2月27日木曜日
  20. 20. ADK (Accessory  Development  Kit) AndroidとArduino  ADKをUSBで 接続することでArduinoとやりとりができる ※Google  IOで発表されたものの 無かったことにry... http://developer.android.com/tools/adk/index.html 14年2月27日木曜日
  21. 21. プロトタイプの例例 AndroidとArduino  ADKを組み合わせる 14年2月27日木曜日
  22. 22. 詳しくは... ・Android ・Arduino ・ADK ・Node.js ・WebSocket でプロトタイピング http://gihyo.jp/book/2013/978-4-7741-5888-4 14年2月27日木曜日
  23. 23. ⾒見見守りシステム 14年2月27日木曜日
  24. 24. 構成 有線LAN 送信部 親機 ZigBee センサ部 ⼦子機 ZigBeeは20mくらいは⾶飛ぶ • センサは⼦子機側に接続 • 温度度・湿度度・気圧・⼈人感・⾳音・照度度 • 親機は⼀一定時間間隔でデータ送信命令令を⼦子機に送 信し、受信したデータをJSON形式でサーバに送信 14年2月27日木曜日
  25. 25. 試作基板作成 試作としてのArduinoを選択 ・親機:ネットワーク必要 ・⼦子機:⼩小型化 14年2月27日木曜日
  26. 26. 試作基板作成 0次試作基板作成 秋⽉月でパーツ買ってきて、ひたすらハンダ付け・・・ 14年2月27日木曜日
  27. 27. 試作基板作成 0次試作を元に回路路図をKiCadで引く 20台以上製作予定だったので、製造は外部に委託 14年2月27日木曜日
  28. 28. 親機構成 3.3v/5v 双⽅方向変換バッファ TOCOS TWE-‐‑‒Lite  ZIP Arduino  Ethernet (下にある) 14年2月27日木曜日
  29. 29. ⼦子機構成 3.3v/5v 双⽅方向変換バッファ TOCOS TWE-‐‑‒Lite  ZIP 気圧・温度度センサ 14年2月27日木曜日 湿度度センサ Arduino  Pro  mini
  30. 30. ⼦子機外観 ⾳音センサ ⼈人感センサ 照度度センサ 14年2月27日木曜日
  31. 31. 外箱は3Dプリンタで製作 14年2月27日木曜日
  32. 32. Arduinoを使う上で注意点 •メモリが少ない(SRAMは2KB) • http://garretlab.web.fc2.com/arduino/introduction/memory/index.html これはFlashメモリ •スレッドが使えない(Timerはあるけど) •正確な時刻(時間)は扱えない 14年2月27日木曜日
  33. 33. FlashとSRAM Flash SRAM ブートローダ(0.5KB) ユーザデータ領領域(2KB) プログラム領領域(32KB) 変数はSRAMにコピーされる ※⻑⾧長い⽂文字列列などを扱う場合は注意! 14年2月27日木曜日
  34. 34. mbedもあるよ https://mbed.org/ 14年2月27日木曜日
  35. 35. mbed  NXP  LPC1768 ARM Cortex-M3 クロック  96MHz SRAM  64KB VS Arduino Ethernet ¥5,250@スイッチサイエンス 14年2月27日木曜日 クロック  16MHz SRAM  32KB ¥6,510
  36. 36. Arduinoかmbedか • ネットワーク使おうとするとArduinoだとメ モリが厳しい • 速度度はmbedの⽅方が速く、価格も安い • ライブラリはArduinoの⽅方が信頼性⾼高い • mbedは⽟玉⽯石混交な感じ。もう少し整理理され れば使いやすくなりそう 14年2月27日木曜日
  37. 37. 電⼦子パーツどこで買う? • • • 14年2月27日木曜日 秋葉葉原付近 • • 店舗Map:  http://goo.gl/bWIFDS 秋⽉月電⼦子通商(http://akizukidenshi.com) 千⽯石電商(https://www.sengoku.co.jp/) 末広町付近 • • 若若松通商(http://www.wakamatsu-‐‑‒net.com/biz/) aitendo(http://aitendo.cc/) 通販のみ • スイッチサイエンス(http://www.switch-‐‑‒science.com/)
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