Arduinoを用いたキソ電子工作-2

1. Arduinoを使った
キソ電子工作②
大阪大学大学院 基礎工学研究科
修士 1年 丹羽 英人

2. 前回の復習
マイクロコントローラ（マイコン）
Arduino UNO
USB Serial, GPIO, 計算
USB Serial：USBを用いたSerial通信（通信方法の一種）
パソコンと通信できる
電気信号の入出力ができる
2

3. Arduinoキット
Arduinoキット
LED
サーボモータ
超音波センサ
ジョイスティック
LCDディスプレイ
赤外線受信
温度湿度センサ
基本的にキット内のCDのelegoo /日本語
PDF資料を基に進めていきます。 https://www.amazon.co.jp/dp/B06XF2HZGT/r
ef=cm_sw_r_tw_dp_x_k6GEFbXY86B9K

4. Arduino IDEインストール
Lesson0 P.15-P.21

5. IDEとは？
• IDE：統合開発環境（エディタ+コンパイラ）
• エディタ：ソースコードを書く
• コンパイラ：ソースコードを機械語に直す
人間がパソコンに
C++（プログラミング言語）を
エディタへ入力
コンパイラ
（機械語へ翻訳
/書き込み）
機械語がArduinoで保存/実行される

6. Arduino IDE インストール
ページ中央にある
「Windows Installer, for Windows 7 and up」をクリック

7. Arduino IDE インストール
（いろいろ出てくるが、）「Just Download」をクリック

8. Arduino IDE インストール
インストーラをダウンロード後、実行
「I Agree」、「Next」、「Install」を順次

9. Arduino IDE インストール
途中、ドライバのインストールを
行うため「インストール」をクリック
「Completed」と出てきたら
「Close」をクリック

10. Arduino IDE を使ってみよう
インストールしたArduino IDEを起動
Windows セキュリティの重要な警告
と出てくるので「アクセスを許可する」
をクリック

11. LED点滅
（順次実行/デジタル出力）
Lesson2 P.32-P.42

12. LEDを光らしてみよう！
Arduino UNO R3（今後はArduino UNOと書きます）の
LED（赤丸部分）を光らせましょう～！

13. Arduino IDEを使ってみよう
それでは、Arduino IDEを起動してみてください！
Aruduino を
ダブルクリック

14. Arduino IDEを使ってみよう
Arduino IDE で
[ファイル]> [サンプル例]> [01.Basics]の
[Blink]をクリックしてください！

15. Arduino IDEを使ってみよう
さっき開いたファイルを編集したい…!
しかし、編集できないので
「名前を付けて保存」をしましょう～！
[ファイル]> [名前を付けて保存]

16. パソコンとArduino UNOを繋ごう
Arduino UNO + USBケーブル + パソコンを接続しよう！
ノートパソコン
（プログラミングをする場所）
USBケーブル
（パソコンとマイコンをつなぐ）
マイコン
（プログラムを実行する場所）

17. パソコンとArduino UNOを繋ごう
プログラムを書き込むマイコンの
種類をIDEで指定しましょう
[ツール]> [ボード]>[Arduino UNO]

18. パソコンとArduino UNOを繋ごう
プログラムを書き込むマイコンと
通信している場所（COMポート）を
IDEで指定しましょう
[ツール]> [シリアルポート]
>[COM～(Arduino UNO)]
※つなぐUSBコネクタの場所で
変わったりするので繋いだら要確認

19. プログラムをArduino UNOに流し込もう
赤丸の部分をクリック！
すると、
1. コンパイル（機械語に翻訳）
2. 書き込み（データをマイコンに転送）
が、順次実行されます！
↓の様に出れば完了！おっけい！

20. プログラムを読み解いてみよう
コメントアウト
/* */ や // と書かれた部分
プログラムの作成履歴や内容に関して
/* */：複数行
//：1行

21. プログラムを読み解いてみよう
コメントアウトは
あくまでプログラム作者のコメント
⇒つまり、本質ではない
void setup(){…}
void loop(){…}
この2つが本質

22. プログラムを読み解いてみよう
void setup(){…}
Arduino UNO起動時に動く関数
2行目：//以下はコメントアウトなので意味ない
3行目のみが本質！
pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
LED_BUILTINといったピン（場所）を
OUTPUT（出力モード）に設定

23. プログラムを読み解いてみよう
void loop(){…}
Arduino UNO実行時に連続して動く関数
右半分は、コメントアウト // であるので無視してよい
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
⇒LED_BUILTINピンをHIGH(LOW)に
delay(1000);⇒1000ms待機
上から順番に実行
順次実行

24. デジタル入出力(復習)
0（OFF/LOW）と1（ON/HIGH）で信号の入出力を行う
⇒Arduino UNO はHIGH：+5V，LOW：0V
24

25. 練習タイム
1. delay(1000); を delay(100); にそれぞれ変更してみてください
2. コピペして画像の様にプログラムを書き換えてみてください

26. スイッチ読み取り
（条件分岐/デジタル入力）
Lesson5 P.59-P.63

27. タクトスイッチ
スイッチの一種
A-D, B-Cは常につながってる
スイッチを押すと、すべてつながる
⇒押すとON、押さないとOFF

28. 抵抗（炭素被膜抵抗）
正負の方向がない（順方向性がない）
カラーコードで抵抗値を示してる
Ex) 赤黒茶金
20×10±5%Ω⇒200±5%Ω
茶黒橙金
10×1000±5%Ω⇒10k±5%Ω

29. LED（発光ダイオード）
正負の方向がある（順方向性）
＋：アノード（足が長い方）
－：カソード

30. ブレッドボード
穴に挿して、簡単に回路が作れる！
繋がっている場所に注意！

31. 今回使用するもの
あああ
USBケーブル
Arduino UNO
抵抗
ブレッドボード
ジャンパ線
タクトスイッチ
LED

32. タクトスイッチ、LED、抵抗、
Arduino UNOを繋ごう 抵抗カラーコード：赤赤茶金（220Ω）

33. プログラムを開こう！
付属CD
[日本語]＞[code]＞[Lesson 5 Digital Inputs]
＞[Digital_Inputs]＞[Digital_Inputs.ino] を開こう！
「名前を付けて保存」をして、
CDからパソコンに保存してください！

34. パソコンとArduinoを繋ごう！
マイコン種類の選択
[ツール]> [ボード]>[Arduino UNO]
マイコンとの通信の設定
[ツール]> [シリアルポート]
>[COM～(Arduino UNO)]

35. プログラムをArduino UNOに流し込もう
赤丸の部分をクリック！
すると、
1. コンパイル（機械語に翻訳）
2. 書き込み（データをマイコンに転送）
が、順次実行されます！
↓の様に出れば完了！おっけい！

36. 動いた結果は…?
もし、スイッチAを押すと…
LEDが光る
もし、スイッチBを押すと…
LEDが消える
A B

37. プログラムを読み解こう！
今回のプログラムは3段構成
・いろいろ定義している部分（緑色）
・void setup(){…}（青色）：起動時に実行する部分
・void loop(){ … }（黄色）：繰り返し実行する部分

38. プログラムを読み解こう
～定義部分～
ledPinは5番ですよ～
buttonApinは9番ですよ～
buttonBpinは8番ですよ～
ledsは0ですよ～
※それぞれの前についているint, byteは、また後日説明します

39. プログラムを読み解こう
void setup(){…}
ledPinはOUTPUT（出力）
buttonApinはINPUT_ PULLUP（入力）
buttonApinはINPUT_ PULLUP（入力）
※PULLUPに関してはまた後日説明します

40. プログラムを読み解こう
void loop(){…}
digitalRead([ピン名])：[ピン名]の状態(HIGH/LOW)を取得
digitalWrite([ピン名],[状態])：
[ピン名]を状態(HIGH/LOW)に出力する
今回…
・buttonAがLOWならledは点灯（HIGH）
・buttonBがLOWならledは消灯（LOW）

41. If文に関して
Void loop(){…}を画像の様に変更して、
Arduino UNOで動作させてみてください！

42. If文に関して
Void loop(){…}を画像の様に変更して、
Arduino UNOで動作させてみてください！
buttonAを押すと、LEDは光る！
buttonBを押すと、LED光らない…

43. If文に関して
if(条件式){
動作内容
}
if(条件式){
動作内容
}else{
動作内容
}
if(条件式){
動作内容
}else if(条件式) {
動作内容
}else{
動作内容
}
条件をどんどん増やせる！
⇒条件分岐
＜条件式＞
数学記法 演算子 使い方
= == a==b
≠ != a!=b
< < a<b
> > a>b
≦ <= a<=b
≧ >= a>=b

44. C/C++言語（Arduino）のお作法
• void setup(){…}：起動時に実行される関数
• void loop(){…}：起動後常に実行される関数
• プログラムは上から順に実行される（順次実行）
• プログラムを条件によって分岐できる（条件分岐）
• 最後には必ず「;」が付く