はじめてのArduino Nano
この記事はdclab Advent Calendar 2023の2023-12-20の記事です
はじめてのArduino Nano
https://gyazo.com/d1830299f321f28a81e49ad2d8387b5e
はじめまして、小栗研究室の青山瑠壱です。
本記事では、初心者でも簡単にハードウェア制御がおこなえるArduino NanoでのLED点滅の仕方についてお話します。
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Arduinoとは
Arduinoは、動作に必要な開発システムをArduinoのWebサイトからダウンロードできるオープンソースのハードウェアです。Arduionoは開発環境やインターフェースが整えられているので、コンピュータの仕組みや電子回路、センサ技術を身に付けることが可能で、初心者にも扱いやすいです。
Arduinoには様々な種類があり、その１つにArduino Nanoがあります。特徴として、ボードサイズが小さくブレッドボードに直接挿して使うことができます
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LEDを点滅させる
今回はArduinoを使ってＬＥＤを点滅させていきます。そのために必要な部品、部品のつなぎ方、LEDの制御方法について説明していきます。
開発環境の準備
今回は「Arduino IDE」というソフトウェアを使いArduino制御をおこなっていきます。使用するPCに合わせて最新のファイルをArduino IDEダウンロードページからダウンロードしてください。(今回はMac版の画面で説明をおこなっていきます)
https://www.arduino.cc/en/software#toc1
部品の準備
用意するもの
Arduino Nano
USBケーブル
ブレッドボード
ジャンパーワイヤー
抵抗(330Ω)
LED
ブレッドボードについて
ブレッドボードの内部では、どのように配線されているか説明します。ブレッドボードはソケット(穴)に部品を差し込むだけで電子回路の試作・実験ができるたいへん便利なものです。実際にブレッドボードの内部では下図のように穴同士がつながっています。緑の線で接続の様子を示しています。赤線が電源ライン(+)黒線がGNDライン(-)となっています。
https://gyazo.com/a93e98c82d45a8368deeffd9d3681074
部品をつなぐ
ArduinoとLEDと抵抗をブレッドボードに差し込んでいきます。
LEDには電気が流れる方が決まっており、方向は足の長さで区別します。つなぐ方向を逆にしないように注意しましょう。
https://gyazo.com/d553505a8983b063e07a0060022b2dc5
Arduinoはブレッドボードの真ん中に差し込みます。その後、下図のようにLEDと抵抗とジャンプワイヤーを配線していきます。LEDのプラス側の方を抵抗側にします。
https://gyazo.com/dbbdd638eaaca36729a9d8b7273dffd8
PCとArduinoをつなぐ
ArduinoとPCをUSBケーブルで接続していきます。
ケーブルをつなぐとPCからArduinoに電気が供給されるため、Arduino上の小さなLEDが転倒します。Arduinoには電源スイッチがないため、動作を止める場合はPCにつながってるケーブルを抜いてください。
つづいて、Arduino IDEを起動します。起動すると下図のウィンドが表示されます。
https://gyazo.com/a1318d4ae4ed962c7e5e910365c379f0
ここでつないだArduinoの設定とシリアルポートの設定をし、コンパイルの準備をします。
まずメニューの「Tools」⇒「Board」⇒「Arduino AVR Boards」の中の「Arduino Nano」を選択します。
https://gyazo.com/d4873847f052d4ae3c5d85705ae622ee
次に「Board」の下にある「Port」から"/dev/cu.usbserial-＊＊＊＊＊＊＊"をクリックします。
https://gyazo.com/f96b5df60c648c3b09b1ecf9945c978b
更に下にある「Processor」から「ATmega328P(Old Bootloader)」を選択します。
https://gyazo.com/2393545920b3d3f8d76bc5564808c973
これでコンパイルの準備が完了しました。
プログラムの書き込み
Arduino IDEに下のプログラムを入力してください。
https://gyazo.com/70516cefe71a2a04fe7acde291f294eb
そして、チェックマークの横にある→のボタンを押します。
https://gyazo.com/d52e8632b1a59da0a9ee3b4395d6f153
この操作でArduinoにプログラムが書き込みされます。
問題なくプログラムの書き込みが行われればブレッドボードにつないだLEDが点滅します。
プログラムの説明
void setup(){...}の部分は最初に一度だけ実行されます。
今回のプログラムではpinMode(13, OUTPUT)で、13番の接続部分を出力用に設定しています。
void loop(){...}の部分は繰り返し実行される部分です。
digitalWrite(13, HIGH)、digitalWrite(13, LOW)で13番から電流を流したり止めたりします。
delay(1000)では1000ミリ秒待つというものです。このため、1秒ごとにLEDが1秒間隔で点滅することになります。
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ArduinoによるLEDの点滅はどうでしたか。
LED以外にもモータの制御やセンサの値の習得など、Arduinoを使って様々なことができます。
ぜひ他の部品を使って制御をおこなってみてください。