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Code4NaraHandson2_151118
- 1. 2015.11.18 Code for Nara 奈良オープンデータハッカソン対策 Code for Nara勉強会その２ ArduinoでLチカをしてみよう
- 4. 奈良オープンデータ ハッカソンデータソンとは いままでの経緯 ● フューチャーセッション（2015/9/5) – 多様な参加者による奈良をより良くするアイディア検討 – http://idea.linkdata.org/idea/idea1s1262i ● マッピングイベント（2015/10/17） – バリアフリーや店舗に関する地理情報を収集 – http://idea.linkdata.org/idea/idea1s1273i これらを踏まえ、新たなアプリやサービスの創出を目指す
- 5. 奈良オープンデータ ハッカソンデータソンとは 過去の活動の成果を踏まえ、オープンデータを利用し、 ArduinoやRapsberry PI等の小型IoTデバイスも組み合わせ、 より良い未来の奈良市を目指した開発を行います。 日時： 2015年12月5日（土）10:00 - 6日（日）18:00 場所： 奈良市 きらっ都・奈良 3階会議室 現在、申し込みサイトは準備中です。しばらくお待ちください。
- 6. ということで
- 8. 今日の概要 Step1 開発環境の設定 Step2 Arduinoデバイスを認識させる Step3 スケッチを使う （開く・検証・保存） Step4 Arduinoデバイスにスケッチを書き込む Step5 電子工作入門（Arduino基盤とLEDをつなぐ） Step6 接続したLEDをチカチカさせてみる Step7 LEDを増やしてみる Appendix 簡単な応用例
- 9. Arudinoとは Arduino（アルドゥイーノ）は、AVRマイコン、入出力ポートを備えた基板、 C++風のArduino言語とそれの統合開発環境から構成されるシステム (WikiPediaより） ● フィジカル・コンピューティング・デバイス – 実際のものを動かしたり、センサーなどから情報を取り込むことができるデバイス – 統合開発環境があるため、簡単に試作できる ● オープンハードウエア – 回路を含めて公開されているので、多くの互換機が存在 – シールドと呼ばれる本体上部に接続するボードで機能拡張が可能 ● いろいろなハードウエアが流通している – 勉強会では Arduino UNO R3 を想定 – 準備の関係上、互換ボードも使います
- 10. Arudinoの開発 ● Arduino IDE （統合開発環境） – クロスプラットフォームのJavaアプリ。 – エディター、コンパイラー、基板へのファームウェア転送機能を含む。 – Arduino ではプログラムをスケッチと呼ぶ – オープンソース 統合開発環境を使えば、ワンストップでソフトウェアを開発できるので、 不慣れな人でも比較的簡単にプログラミングができます
- 11. 作業の前に 今日の資料、サンプルソースは以下にまとめています。 http://www.code4nara.org/151118/sample.zip ダウンロードして任意のフォルダに展開してください。 用意した Arduino 基板は「２種類」あります。 「Arduino UNO R3」（UNO） 「Arduino互換ボード」（互換機） USBドライバと、スケッチのピン番号が 異なりますので注意してください。
- 12. 開発環境 を作る
- 13. Step1-1：開発環境のダウンロード ● ブラウザで http://arudino.cc/ にアクセス ● Download タブを選択 ● 最新版のインストーラをダウンロード – お使いのOSをクリックします。 – Windows は Windows installer ● ダウンロード実行 – 下の 「Just Download」 をクリック （約70MB） OSを選ぶと寄付を求められます。 このソフトが役立つと思った方は、 次回ダウンロード時にでも寄付して下さい。
- 14. Step1-2：開発環境のインストール ● Windows – Windows installer をダブルクリックなどで実行します ● License Agreement は 「I Agree」（承認） ● Select components to install は全選択のまま「Next」 ● Install Folderを指定（変更しなくてもOK)し、「Install」 ● 「デバイスソフトウエアをインストールしますか」 は全部インストール ● Mac OS X – Zipファイルを展開しアプリとして認識させる 「“Java SE 6 ランタイムが必要です。今すぐインストールしますか？」 と表示された場合は、 「インストール」をクリックして進めます。
- 17. スケッチ を使う
- 18. Step3-1：スケッチを開いてみよう スタート⇒すべてのアプリなどから Arduino IDE を起動します 上部の「下矢印アイコン」または 「ファイル」「開く」で、ダウンロードした スケッチ sketch_151118_0 を開きます
- 19. Step3-2：スケッチを検証しよう ● スケッチの保存 – 左端の下の「レ」印をクリック – 「スケッチ」⇒「Verify/Compile」と同じ – 「コンパイルが完了しました」 と表示されると成功 – 間違いがあると、右のように エラーが表示されます。 編集１ 一番下に余計な GOMI があるので 削除してから「検証」してみましょう
- 20. Step3-3：スケッチを保存しよう 作成・修正した後に、スケッチを 保存しないと消えてしまいます。 ● スケッチの保存 – 右端の「下矢印アイコン」をクリック – 別名で保存する場合は 「ファイル」⇒「名前を付けて保存」
- 21. Step4：スケッチの中身 define LED_PIN 13 void setup () { pinMode (LED_PIN, OUTPUT); // 13番ピンをデジタル出力に設定 } void loop () { digitalWrite (LED_PIN, HIGH); // LEDを点灯する delay (1000); // 1秒待機する(1000ミリ秒) digitalWrite (LED_PIN, LOW); // LEDを消灯する delay (1000); // 1秒待機する } 初期化処理：最初に定義ことを書く スケッチ内の LED_PIN を 13 に定義 繰り返し処理：実際にしたいことを書く
- 22. スケッチ を書き込む
- 23. Step4：書き込み先を確認しよう ◆「ツール」⇒「マイコンボード」でArduino の接続を確認 UNO： Arduino/Genuino UNO ◆「ツール」⇒「シリアルポート」 COM * がチェックされている
- 24. Step4：スケッチを書き込んでみよう ● マイコンボードに書き込む – 上の「→」をクリック – 「書き込みが完了しました」 と表示されれば成功 ● 検証・コンパイルも同時に行われます ● 書き込み完了後は、すぐに動作をはじめます – ＵＮＯ： L の LEDが１秒おきに点滅します ここ
- 25. やっと 工作のお時間
- 26. Step5:配線してみよう１ 使うもの ● 発光ダイオード（ＬＥＤ） ２個 – 極性（プラス、マイナス）があるので注意 ● 抵抗器 （今回は１kΩ 茶・黒・赤・（金）のもの） https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8A%B5%E6%8A%97%E5%99%A8 ● ブレッドボード ● ジャンパワイヤー
- 28. Step5:配線してみよう３ USBケーブルを外してから、下の順に接続するように配線します。 UNO基板 PIN 9 － 抵抗器（1kΩ） － （プラス側：長いほう） ＬＥＤ （マイナス側：短いほう） － ＵＮＯ基板のＧＮＤ ピン番号
- 29. Step6:接続したLEDをチカチカさせよう USB接続してから、sketch_151118_03 を開きArduinoに書き込む #define LED_PIN_A 9 // for UNO // #define LED_PIN_B 10 // for UNO void setup() { pinMode(LED_PIN_A, OUTPUT); // pinMode(LED_PIN_B, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite( LED_PIN_A , HIGH); // digitalWrite( LED_PIN_B , LOW); delay(500); digitalWrite( LED_PIN_A , LOW); // digitalWrite( LED_PIN_B , HIGH); delay(500); }
- 30. Step7:LEDを増やしてみよう LEDをもう一個増やしてみます。 UNO基板 PIN 10 － 抵抗器（1kΩ） － （プラス側：長いほう） ＬＥＤ （マイナス側：短いほう） － ＵＮＯ基板のＧＮＤ
- 31. Step7:LEDを交互点滅させよう Ardino IDE で sketch_151118_03 を修正して書き込む #define LED_PIN_A 9 // for UNO #define LED_PIN_B 10 // for UNO void setup() { pinMode(LED_PIN_A, OUTPUT); pinMode(LED_PIN_B, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite( LED_PIN_A , HIGH); digitalWrite( LED_PIN_B , LOW); delay(500); digitalWrite( LED_PIN_A , LOW); digitalWrite( LED_PIN_B , HIGH); delay(500); } コメントを表す先頭の // を削除 先頭の // を削除先頭の // を削除先頭の // を削除
- 32. Appendix 時間のある方
- 33. Appendix1: LEDを明暗変化させる sketch_151118_04 #define LED_PIN_A 9 // for UNO #define LED_PIN_B 10 // for UNO void setup() { pinMode(LED_PIN_A, OUTPUT); pinMode(LED_PIN_B, OUTPUT); } void loop() { int i; for(i=0;i<256;i++){ analogWrite( LED_PIN_A , i); analogWrite( LED_PIN_B,(255-i) ); delay(10); } for(i=0;i<256;i++){ analogWrite( LED_PIN_A, (255-i) ); analogWrite( LED_PIN_B, i); delay(10); } } この値によって明るさが変わる
- 34. Appendix2: キーボードで点灯させる sketch_151118_05 IDEの、 「ツール」→「シリアルモニタ」を開き、 1 2 3 4 で、LEDを付けたり、消したりします。 #define LED_PIN_A 9 // for UNO #define LED_PIN_B 10 // for UNO void setup() { pinMode(LED_PIN_A, OUTPUT); pinMode(LED_PIN_B, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void loop() { int inputchar; inputchar = Serial.read(); if(inputchar != -1 ){ switch(inputchar){ case '1': Serial.print("LED_A ONn"); digitalWrite(LED_PIN_A, HIGH); break; case '2': Serial.print(“LED_A OFFn”); digitalWrite(LED_PIN_A, LOW); break; case '3': Serial.print("LED_B ONn"); digitalWrite(LED_PIN_B, HIGH); break; case '4': Serial.print("LED_B OFFn"); digitalWrite(LED_PIN_B, LOW); break; } } } シリアルモニタの利用設定 入力された１文字を読み込む 入力文字により処理を変える シリアルモニタに文字を出力
- 35. Appendix3: 距離センサーを使う sketch_151118_06 （ソースは長いので省略） 距離センサーHC-SR04を、UNOの各ピンに接続 動作 1秒おきに計測 100cm以下でＬＥＤが１個点灯 30cm以下でLEDが２個点灯 計算された距離を「シリアルモニタ」に出力 HC-SR04 UNO VCC +5V Trig PIN 4 Echo PIn 6 GND GND
- 36. もっと知りたい人は Webページなどに常に多くの情報があるのでいろいろ調べてみて下さい。 いきなりは難しい、という方は、初心者向け書籍がお勧めです。 例： たのしい電子工作Arduinoで電子工作をはじめよう！[第2版] 実際に本屋で手に取って、内容を見てみるのもいいかもしれません。 パーツ類の入手方法 ◆オンライン通販で購入できます スイッチサイエンス https://www.switch-science.com/ 秋月通商 http://akizukidenshi.com/ Amazon http://www.amazon.co.jp/ など ◆実物を見て買いたい場合は 大阪日本橋の共立電子シリコンハウス http://silicon.kyohritsu.com/
- 37. （参考）Arduino関連情報 ● Arduino.cc http://arudino.cc/ （統合開発環境など） https://www.arduino.cc/en/Reference/HomePage （リファレンス） ● Arduino 日本語リファレンス http://www.musashinodenpa.com/arduino/ref/ ● Arduino (WikiPedia) https://ja.wikipedia.org/wiki/Arduino ● ArduBlock 初心者向け視覚的プログラム言語 http://blog.ardublock.com/ （本家） http://hidapio.jp/ardublock/ardublock.htm （改変版） ● Arduino UNO R3 https://www.switch-science.com/catalog/789/ ● Arduinoをはじめようキット （最初に買うものとしてオススメ） https://www.switch-science.com/catalog/181/