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20130625講義資料 arduino やのしん

  1. 1. 第2回 制御基礎①:ARDUINOの基礎 ∼ロボットで作る未来∼ 担当:矢野慎一郎(やのしん) ブレッソン・アンド・ビズ株式会社代表取締役 Twitter: @yanoshin 13年6月25日火曜日
  2. 2. 本日のゴール マイコンボードArduino(アルドゥイーノ)を体験 実習1:ArduinoでLEDを点滅制御しよう 実習2:スイッチでLEDを点灯/消灯制御しよう 実習3:光センサでLEDを点灯/消灯点滅制御しよう 13年6月25日火曜日
  3. 3. 自己紹介 本名:矢野慎一郎  通称:やのしん ブレッソンアンドビズ株式会社 代表取締役(2007年∼ 大学時代はロボット工学専攻⇒卒業研究はインターネットやユーザーインタフェース IPA2008年度下期 未踏IT人材発掘・育成事業にてクリエイター採択 2級ファイナンシャル・プランニング技能士(個人/中小事業主資産相談業務) 13年6月25日火曜日
  4. 4. 本日の構成 準備∼Arduinoの基本的なこと、IDEの使い方など SIDEKICK Basic Kitについて 実習1:LEDを点滅制御 実習2:スイッチでLEDを点灯消灯 実習3:光センサでLEDを点灯消灯 (ここまでいけたらすごい) 13年6月25日火曜日
  5. 5. ∼準備∼ 13年6月25日火曜日
  6. 6. Arduinoってなに? 13年6月25日火曜日
  7. 7. Wikipediaの方が詳しいんだけど… http://arduino.cc/en/ Atmel社AVRの8bitマイコン 入力/出力ポート基板 C言語風のArduino言語とIDE(総合開発環境) スタンドアロン(独立)、 またはホスト・コンピュータ接続で動作 オープンソースハードウェア シールドによる簡単な機能拡張 2005年にイタリアで創設 学生向けの安価なプロトタイピング・システムを 製造することを目的にスタート ArduinoMega2560 LilyPad Arduino シールドの例 SDカードシールド WiFiシールド 13年6月25日火曜日
  8. 8. ArduinoUNO デジタルピン:0番∼13番 (入力/出力) *電圧 0v=LOW または 5V=HIGH を 読み取る/出力することができる GND:グランド (マイナスみたいなもの) アナログ入力ピン: A0番∼A5番 *電圧0v∼5vを0∼1023の数値で 読み取ることができる ・RESET ・3.3V …+3.3Vを出力 ・5V  …+5Vを出力 ・GND …グランド ・GND …グランド ・Vin …外部電源 13年6月25日火曜日
  9. 9. 開発の流れ∼IDEって? 13年6月25日火曜日
  10. 10. Arduino IDEのインストール http://arduino.cc/en/Main/Software 13年6月25日火曜日
  11. 11. ちょっとデモしてみます 13年6月25日火曜日
  12. 12. Arduino Sidekick Basic Kitについて 13年6月25日火曜日
  13. 13. Arduino UNO 13年6月25日火曜日
  14. 14. 9V電源アダプタ(1.2A) 13年6月25日火曜日
  15. 15. USBケーブル 13年6月25日火曜日
  16. 16. ケース、部品表、抵抗値の読み方 13年6月25日火曜日
  17. 17. ブレッドボード 13年6月25日火曜日
  18. 18. ジャンパー線 13年6月25日火曜日
  19. 19. サーボモータ 13年6月25日火曜日
  20. 20. 抵抗器 330Ω、1kΩ、10kΩ 13年6月25日火曜日
  21. 21. LED 赤、緑、三色(RGB)LED 13年6月25日火曜日
  22. 22. コンデンサ 13年6月25日火曜日
  23. 23. スイッチ 13年6月25日火曜日
  24. 24. 照度センサとか、いろいろ 13年6月25日火曜日
  25. 25. ∼ウォーミングアップ∼ 13年6月25日火曜日
  26. 26. LEDを光らせてみよう 13年6月25日火曜日
  27. 27. LEDを光らせてみよう LED …長い足が電圧+(プラス)側 CR2032型リチウムコイン電池 …3Vの電池 お願い:長時間光らせないでね 13年6月25日火曜日
  28. 28. *これ実はやっちゃダメな例です 13年6月25日火曜日
  29. 29. ∼実習1∼ 13年6月25日火曜日
  30. 30. ①ArduinoでLEDを点滅 ArduinoでLEDを制御して0.5秒間隔で点滅させる 13年6月25日火曜日
  31. 31. 回路図 13年6月25日火曜日
  32. 32. [Tips]ブレッドボード 試作などに使う簡易配線版 ハンダ付けが不要 習慣的に:  赤…電源+  青…電源 − (アースとかも)  1番a∼e …導電する  (2番以降も同様) 13年6月25日火曜日
  33. 33. 実体配線図 13年6月25日火曜日
  34. 34. ソースコード 13年6月25日火曜日
  35. 35. [Tips]過電流、過電圧はダメ 定格以上の電圧、電流を与えると、最悪パーツが壊れ ます。(コンデンサなんかは爆発する) 例:LEDは10mA程度になるよう設計する (Min: 2mA ∼ 適切:10mA ∼ Max:20mA以上ヤバイ) 13年6月25日火曜日
  36. 36. [Tips]オームの法則 E=R×I 電子・電気の超基本法則 電圧(E) = 抵抗値(R) × 電流(I) 単位: 電圧V(ボルト) 抵抗値Ω(オーム) 電流A(アンペア) 13年6月25日火曜日
  37. 37. [Tips]オームの法則 E=R×I 12ピンからは 0V・5Vが流れます ①LEDにだいたい10mAを流したい ②LEDの両端には約2Vの電圧をかけたい ③そうすると、抵抗Rには電圧3vがかかる       5v−2v = 3v 2v・10mA 3v・10mA ↓流れる電流は同じ10mA ④オームの法則より、使いたい抵抗値Rは? E: 3V R: ?Ω I : 10mA(=0.01A) ☆R = E/I = 300      ≒330Ω 13年6月25日火曜日
  38. 38. ∼実習2∼ 13年6月25日火曜日
  39. 39. ②スイッチでLEDを点灯/消灯 スイッチが押されたら、LEDを制御して点灯 13年6月25日火曜日
  40. 40. 回路図 13年6月25日火曜日
  41. 41. 実体配線図 13年6月25日火曜日
  42. 42. ソースコード 13年6月25日火曜日
  43. 43. [Tips]プルアップ抵抗 なぜ抵抗・スイッチを直接5V⇒7番ピンに繋がない の? A:不安定だから、明確な電圧が返らないから +5V側に抵抗を置くことで安定した電圧が7番ピン で得られます 逆の「プルダウン」もあるよ 13年6月25日火曜日
  44. 44. ∼実習3∼ 13年6月25日火曜日
  45. 45. ③照度センサの入力で LEDを点灯/消灯 Cds(照度センサ)からの入力でLEDを制御して点灯 13年6月25日火曜日
  46. 46. 回路図 13年6月25日火曜日
  47. 47. 実体配線図 13年6月25日火曜日
  48. 48. ソースコード 13年6月25日火曜日
  49. 49. [Tips]分圧回路 抵抗値によって電圧を分圧することができる   ⇒欲しい電圧範囲を設計することができる 13年6月25日火曜日
  50. 50. お疲れさまでした! 次回はArduinoでサーボモータを動かしてみます 13年6月25日火曜日
  51. 51. お疲れさまでした! 13年6月25日火曜日
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    Jun. 27, 2013

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