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【プログラミング初心者向け】Arduinoの始め方(セットアップ編)

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ひろ

プログラミングって難しそう

近年プログラミング教育が話題となっています。

夏休みの電子工作にもオススメな、マイコン「Arduino(アルドゥイーノ)」のセットアップ方法を説明します。

この記事を読んでわかること
  • Arduinoの概要とできること
  • はじめるために準備するもの
  • プログラミングソフトのインストール方法
筆者:せでぃあ

せでぃあはこんな人物です

✅プライム企業に勤める電気・機械設計エンジニア

✅親子の絆を深めるため、夏休みに子供と一緒に電子工作を製作

✅Arduinoプログラミングを用いて作ったプログラミング電子工作「信GO機」が市の発明くふう展で「優秀賞」を受賞

✅本ブログにてArduinoスクラッチプログラミングLESSON記事投稿中

✅YouTubeチャンネル「せでぃあブログちゃんねる」運営中

目次

Arduinoとは

Arduinoとは初心者から扱うことができるマイコンです。

アルドゥイーノやアルディーノと言われることもあります。

ラズベリーパイ(ラズパイ)と並んで、工作初心者に人気のマイコンです。

できることの例として、プログラムでのLED点灯や、モーターなどの電子部品の動作をさせることができます。

せでぃあ

Arduinoはプログラミング初心者に最適です

Arduinoの特徴

Arduinoの特徴
  • デジタル、アナログ入出力端子を持つ
  • プログラムは専用ソフトで作成
  • 基板の電子回路設計図が公開されている

デジタル、アナログ入出力端子を持つ

デジタル信号だけでなく、アナログ信号の入出力にも対応しています。

温度センサーを用いて、温度に応じてLEDの明度を変化させることも可能です。

デジタル回路とアナログ回路の違い
<参考>デジタル回路とアナログ回路の違い

プログラムは専用ソフトで作成

Arduinoで電子部品を制御するにはプログラムを用います。

プログラムを作成するツールとして専用ソフト「Arduino IDE」を使います。

このソフトは無償で提供されています。

基板の電子回路設計図が公開されている

Arduinoは基板の設計図が一般公開されています。

そのため、Arduinoと同等機能を持つ互換機が開発・販売されています。

これからArduinoを勉強する方におすすめの参考書はこちら。

Arduinoの外観

Arduinoにはいくつかの種類があります。

ここでは、基本的なエディションである「Arduino Uno」について解説します。

Arduinoの構成説明
  1. プロセッサー
  2. USBポート
  3. 電源ジャック
  4. リセットボタン
  5. インターフェース
  6. LED

プロセッサー

プログラムの実行や制御などのコア部品です。

プログラム等を保存する役割もあります。

USBポート

パソコンと接続してArduinoと通信し、プログラムの書き込み読み出しできます。

また、USBを介してArduinoへの給電もできます。

電源ジャック

ACアダプタを接続してArduinoに電気を供給します。

スナップ付きプラグを用いれば、DC9Vの電池からの給電もできます。

プラグ外形は外径φ5.5mm、内径φ2.1mmが適合します。

プラグ中央がプラス電極になっている「センタープラス」のプラグを選択してください。

リセットボタン

Arduinoを再起動させるボタンです。

プログラムの再実行や、なんらかの不具合発生時に使用します。

インターフェース

デジタルやアナログ入出力、電源の供給(+やー)の接続穴(ソケット)が開いています。

入出力機器からの配線をここに接続していきます。

LED

Arduinoの状態を表示するもので、電源が供給されると「ON」のLEDが点灯します。

パソコンとシリアル通信している際には「TX」「RX」が点滅します。

「L」のLEDは、デジタル入出力端子の13番に基板内部で接続されています。

準備するもの

Arduinoをセットアップするために必要なものになりますので、準備してください。

準備するもの
  1. Arduino本体
  2. パソコン
  3. USBケーブル
  4. 給電機器
  5. 電子部品パーツ

Arduino本体

基本的なエディションとなる「Arduino Uno」で説明します。

Arduinoはオープンソースハードウェアのため、同等機能を持つ互換機が販売されています。

本家も購入できますが、私はお値打ちなELEGOO社のUNO R3を購入しました。

まずは本体・ケーブル・LED・押しボタン等、最低限必要な機器が揃ったキットの購入がおすすめです。

Arduino本体裏面のショート対策におすすめです。

パソコン

プログラムを作成するために必要です。

プログラム制御の演算はArduino側で行うため、パソコンのSPECは一般的なモデルで十分対応可能です。

USBケーブル

パソコンとArduinoを接続してプログラムデータのやり取りをするために必要です。

必要なUSBケーブルの説明写真
USBケーブル

給電機器

ACアダプタ、モバイルバッテリー、USBケーブルを用いたパソコンからの給電等を準備してください。

Arduinoを動作させるには、DC7~12Vの電圧が必要です。

電子部品パーツ

LEDやブザー、押しボタンスイッチなどを準備してください。

Arduino本体とそのた必要なパーツが一緒になったキットが発売されています。

初心者の方は、機器構成が単純な初心者キットから入門することをおすすめします。

慣れてきたら中級・上級キットの購入を検討してみてください。

プログラミングソフトのインストール方法

Arduinoを動作させるためには、専用開発環境「Arduino IDE」が必要です。

このソフトウェアは無償で提供されています。

Arduinoの開発言語は「C言語」に似た形態であり、プログラムのことを「スケッチ」と呼びます。

Windows版のダウンロードを例に、説明します。

STEP
ダウンロードサイトを開く。

Arduino公式サイトに移動します。

STEP
「Windows Win7 and newer」をクリックする。
Arduino IDEダウンロードサイト説明
STEP
寄付するか、しないかを選択してダウンロードする。
Arduino IDEダウンロードサイト(寄付するかしないか)の画面説明
STEP
ダウンロードしたexeファイルをダブルクリックする。
ダウンロードファイルをダブルクリックする
STEP
「I Agree」ボタンをクリックする。
「I Agree」を選択
STEP
「Next」ボタンをクリックする。
「Next」を選択
STEP
「Install」ボタンをクリックし、インストールを行う。
「Install」を選択し、インストールを行う。
STEP
インストールが完了したら「Close」ボタンをクリックする。
STEP
デスクトップ上のArduino.exeのショートカットをダブルクリックする。
STEP
新規ファイルが開いたらインストール正常完了。
せでぃあ

これでセットアップは完了です。
お疲れ様でした。

まとめ

これまでの内容をまとめると
  • Arduinoの概要を理解する
  • 必要機器をそろえる
  • 開発ソフトウェアArduino IDEをパソコンにインストールする

スクラッチプログラミングを学習するのにおすすめな勉強本をレビューしています。

最後まで読んでいただき、ありがとうございました。

応援ありがとうございます(^^)/

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