はじめての電子工作超入門

改めてArduino基礎入門!電子工作初心者のためのまとめ(前編) ~ はじめての電子工作超入門 特別編

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これまで、Arduinoを使った電子工作のアレコレをしてきた本連載。改めてArduino(アルディーノ?アルドゥイーノ?アルデュイーノ?)を始めようと思った方に向けて、ここいらでいっちょベーシックをまとめてみます! 誰でもきっと、これを見れば何かが作れる!基礎体力が身につく!(はず!)

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それでは改めて……、みなさんは「電子工作」と聞くとどんなイメージを思い浮かべるでしょうか?

中学校などで体験したハンダ付けや、なんか小さい部品をちまちまといじって地味だなあなんて思っていたりしますでしょうか? 確かに、ちょっと昔までは電子工作は始めるまでの敷居の高さからか、なかなか周りに電子工作してるよ!という人は多くはありませんでした。しかしここ最近、電子工作は非常に盛り上がっています!

「そんなこと知ってるワイ、だからこのページに来たんや〜」という方、もうちょっとお付き合いください。電子工作が盛り上がっている背景としては、ここ数年の間でパソコンに電子工作の母体となる「マイコン」をつなげてセンサーやモーターなどのパーツを誰でも容易に扱うことができるようになり、気軽に電子工作を楽しむことができるようになったことがあります。また、昨今IoT(Internet of Things)というキーワードの盛り上がりを下支えするArduino、Raspberry Pi、mbed、Edisonなどの数百円~数千円で購入できるマイコンのラインナップが充実してきたことと、Wi-FiやBluetooth、3G通信など他のデバイスと連携できる通信機能も備わってきたことが大きな要因になっています。未来はすでに現れている、と言っていいと思います。あとはアナタが何かを作り出すだけ!

言い換えれば、今や電子工作は、「新しい未来を作り出すスキル」です。このスバラシキ電子工作の世界に、あなたも飛び込んでみませんか?

目次

1. 電子工作ができるとこんなものが作れる

2. Arduinoにまずは入門したい方(初心者向け)

2-1. Arduinoを始めてみる

2-2. センサーで値を入力してみる

2-3. 色々なパーツを使ってみる(スピーカー、超音波モジュール etc…)

2-4. Arduinoの電源について考える(アダプタ、電池駆動、ソーラーパネルetc…)

 

1. 電子工作って? なにができる?

本連載で紹介しているArduinoをはじめとして、ラズベリーパイやmbed、さらには最近話題のVRで当時話題になったOculus Riftやジェスチャー入力が可能なKinectセンサーなど電子工作を取り巻くハードウェアの世界の紹介です。

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第1回 日常生活をも変える「電子工作」はここまで進化したっ!

本連載で紹介するマイコン「Arduino」をはじめとして電子工作を取り巻く昨今の状況を紹介しています。電子工作ができるとどういうことができるのか、何はともあれ知りたい方はまずこの記事をご覧ください。

 

2. Arduino、どこから始める? Arduino入門の入門

2-1. Arduinoを始めてみる

すぐArduinoを触ってみたいという方はこの記事を。基礎の基礎、プログラミングの世界でいうところの「Hello world!」、LEDをチカチカ(通称:Lチカ)させる恒例の儀式から、Arduinoのプログラムの書き方、ソフトウェアの説明など、一通りの手順を紹介しています。

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第2回 Arduinoでお手軽電子工作:LEDを光らせてみる

Lチカを通じてArduinoの開発の一連の流れを知ることができます。ArduinoにLEDを直接さしていますがこのやり方は通常はNG。なんでNGなのかも実際に体感しながら紹介していきます。

 

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第3回 電流、電圧?抵抗器?オームの法則って?

電子工作で回路を作る際に必ず使うのが「抵抗器」。その使い方や、学校で学んだ電流・電圧をArduinoでどう扱うかなど紹介しています。

 


image11第4回 Arduinoのスケッチ〜プログラムを触ってみよう

Arduinoはソフトウェアとハードウェアの両面の開発が必要です。この記事ではArduinoのプログラムの基本的な書き方や処理の流れを紹介しています。

 

2-2. センサーで値を入力してみる

Arduinoの基本がわかってきたら次にデータの入力・出力という観点(Input/Output = I/O)で使い方を学んでいきます。

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第5回 光センサーでArduinoへの入力を試してみる!

光の明るさに応じてLEDを光らせたり消したりします。ここでは、光センサーを使ってセンサーからの入力・LEDへの出力を通じて、Arduinoにおける入出力の基本、アナログとデジタルの違いなどを紹介しています。

 

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第9回 Arduinoで作る簡易百葉箱(その3)湿度センサーの習得、そして電池で動かしてみる。

この記事の前半で温度センサと湿度センサの使い方を紹介しています。センサーにはそれぞれ仕様があり、その仕様をどう解釈してプログラムに落とし込むかを学びます。

 

2-3. 色々なパーツを使ってみる(スピーカー、超音波モジュール etc…)

センサーの使い方やArduinoにおけるデジタル・アナログの違いなどもわかってきたら、さらにいろいろなパーツを使ってみましょう。ここでは、スピーカーで音を出したり、超音波モジュールで距離を計測したりなど、パーツとアイデア次第で広がるArduinoの世界をご紹介。

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第19回 Arduinoでパーツやセンサーを使ってみよう~スピーカー編(その1)

スピーカーの鳴る仕組みから始まり、スピーカーとスイッチを使ってArduinoで簡易電子ピアノを作ってみます。

 

image00第17回 Arduinoでパーツやセンサを使ってみよう~加速度センサ編(その1)

XYZの傾きを検出できる加速度センサを使って常に水平を保ち続けるデバイスの作成にチャレンジです。これはカメラなどのカメラジンバルで応用されている技術ですね。→デバイス作成は成功したのでしょうか!?

 

image08第8回 Arduinoで作る簡易百葉箱(その2)。電光掲示板(7セグメントLED)を使って数値を表示。

Arduinoで数値などをPC上のシリアルモニター以外で表示する方法の一つである7セグLEDの使い方をご紹介。

 

image12第16回 Arduinoでパーツやセンサを使ってみよう~超音波モジュール編

距離を測ることができる超音波モジュールを使った簡易距離計測デバイスを作成してみました。センサーの値を正確に測るために、温度センサーなどとの組み合わせをするなどの工夫をしています。

 

image09第15回 Arduinoでパーツやセンサを使ってみよう~フォトリフレクタ編

距離を測ることができるのは超音波モジュールだけではない!数cm以内の近距離ならフォトリフレクタという選択肢も。このフォトリフレクタ、なんと人間の脈拍も測ることができちゃうのです。

 

2-4. Arduinoの電源について考える(アダプタ、電池駆動、ソーラーパネルetc…)

Arduinoで開発をしていて、部品などが増えたりPCなしで動かしたいと考えたときに、Arduinoの電源をどうするか、ということが非常に重要になってきます。ここではそのArduinoを動作させるための電源についての記事を紹介していきます。

image10第9回 Arduinoで作る簡易百葉箱(その3)湿度センサーの習得、そして電池で動かしてみる。

Arduinoは常にPCと接続しておかなくてもいいんです。この記事では9V電池やアダプターに接続してArduinoを動かす方法をご紹介。Arduinoの動作に必要な電圧や電流について解説しています。

 

image01第25~27回 Arduinoでパーツやセンサーを使ってみよう~ソーラーパネルでArduinoを動かしてみる(前編中編後編

自然エネルギーの代名詞とも言えるソーラー発電。ソーラーパネルでArduinoを動かすことができたら、電池もアダプターもいらずに永久に動かすことができるはず…。そんな期待をもってソーラー駆動に取り組みます。

 

まとめ

電子工作に興味がある、Arduinoをまずは始めてみたい、という方に向けて、Arduinoの基礎知識から入門編と言える部分を、これまでの振り返りとともにご紹介しました。次回も引き続き、そのベーシックな使い方をまとめていきます!

関連リンク:改めてArduino基礎入門!電子工作初心者のためのまとめ(後編)

ゼロから作るライントレーサー
赤川シホロ

電子工作や新しいデバイスをこよなく愛するエンジニア。日常生活のちょっとしたことを電子工作で作って試して、おもしろく過ごしたいと日々考えています。