20130625講義資料 arduino やのしん
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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
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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
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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)
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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
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~準備~
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Arduinoってなに?
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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
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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
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開発の流れ~IDEって?
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Arduino IDEのインストールhttp://arduino.cc/en/Main/Software
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ちょっとデモしてみます
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Arduino Sidekick Basic Kitについて
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Arduino UNO
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9V電源アダプタ(1.2A)
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USBケーブル
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ケース、部品表、抵抗値の読み方
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ブレッドボード
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ジャンパー線
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サーボモータ
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抵抗器330Ω、1kΩ、10kΩ
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LED赤、緑、三色(RGB)LED
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コンデンサ
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スイッチ
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照度センサとか、いろいろ
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~ウォーミングアップ~
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LEDを光らせてみよう
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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
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*これ実はやっちゃダメな例です
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~実習1~
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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
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回路図
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[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)
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実体配線図
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ソースコード
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[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)
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[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)
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[Tips]オームの法則 E=R×I12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: ?ΩI : 10mA(=0.01A)
☆R = E/I = 300
≒330Ω
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~実習2~
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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
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回路図
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実体配線図
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ソースコード
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[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
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~実習3~
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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
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回路図
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実体配線図
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ソースコード
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[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
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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
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お疲れさまでした!
13年6月25日火曜日