Mais conteúdo relacionado PUREYES uno r3 tutorial3. ページ2
Lesson は0~14 までございますが、キットの種類によってご参照いただく Lesson が異なりますので下記より対象のレッ
スンをご確認ください。
キット名 適応 Lesson 関連書籍
はじめての UNOR3 速習キット
(Part1)
Lesson0~Lesson8 Arduino をはじめよう 第 3 版
はじめての UNOR3 速習キット Part2 Lesson0~lesson3
※Part2にはボールスイッチが付属し
ませんのでボールスイッチの配線は不
要です。スケッチはそのままご利用く
ださい、
Lesson5
Lesson9~Lesson14
Arduino ではじめる電子工作超入門
8. ページ7
はじめに ............................................................................................................................................................. 1
Arduino について.................................................................................................................................................. 4
目次 ................................................................................................................................................................... 7
Lesson 0 Arduino IDE のインストールと初期設定をしよう..................................................................................... 12
ボードの選択 .................................................................................................................................... 17
Arduino IDE 公式ヘルプ................................................................................................................... 21
Lesson 1 “UNO“を動かしてみよう ..................................................................................................................... 23
部品解説 .......................................................................................................................................... 24
スケッチ .......................................................................................................................................... 26
Lesson 2 外部 LED を光らせよう ....................................................................................................................... 33
概要................................................................................................................................................ 33
部品の説明 ....................................................................................................................................... 34
LED(Light Emitting Diode 発光ダイオード) .................................................................................. 34
ブレッドボード................................................................................................................................ 36
接続図 ............................................................................................................................................. 39
回路図 ............................................................................................................................................. 40
9. ページ8
スケッチ .......................................................................................................................................... 41
Lesson 3 光センサで LED 光量を変化させよう...................................................................................................... 44
概要................................................................................................................................................ 44
部品の説明 ....................................................................................................................................... 45
接続図 ............................................................................................................................................. 46
回路図 ............................................................................................................................................. 47
スケッチ .......................................................................................................................................... 48
Lesson 4 ファンモータを動かそう ..................................................................................................................... 53
概要................................................................................................................................................ 53
部品の説明 ....................................................................................................................................... 53
接続図 ............................................................................................................................................. 56
回路図 ............................................................................................................................................. 57
スケッチ .......................................................................................................................................... 58
Lesson 5 RGB_LED の色を変化させよう ............................................................................................................. 61
概要................................................................................................................................................ 61
部品の説明 ....................................................................................................................................... 62
接続図 ............................................................................................................................................. 63
回路図 ............................................................................................................................................. 64
スケッチ .......................................................................................................................................... 65
10. ページ9
Lesson 6 温度センサと通信してみよう................................................................................................................ 69
概要................................................................................................................................................ 69
部品の説明 ....................................................................................................................................... 70
接続図 ............................................................................................................................................. 72
回路図 ............................................................................................................................................. 73
ライブラリのダウンロードとインクルード.............................................................................................. 74
スケッチ .......................................................................................................................................... 78
Lesson 7 RTC で時間を取得する........................................................................................................................ 85
概要................................................................................................................................................ 85
部品の説明 ....................................................................................................................................... 86
時計合わせ ....................................................................................................................................... 87
接続図 ............................................................................................................................................. 91
回路図 ............................................................................................................................................. 92
Lesson 8 RTC を使って好きな時間に水を流す ...................................................................................................... 93
概要................................................................................................................................................ 93
部品の説明 ....................................................................................................................................... 94
接続図 ............................................................................................................................................. 97
回路図 ............................................................................................................................................. 98
スケッチ .......................................................................................................................................... 99
Lesson 9 サーボモーターを動かそう................................................................................................................. 103
11. ページ10
概要.............................................................................................................................................. 103
部品の説明 ..................................................................................................................................... 103
接続図 ........................................................................................................................................... 104
回路図 ........................................................................................................................................... 105
スケッチ ........................................................................................................................................ 106
Lesson 10 人体検知をやってみよう ................................................................................................................... 109
概要.............................................................................................................................................. 109
部品の説明 ..................................................................................................................................... 110
接続図 ........................................................................................................................................... 111
回路図 ........................................................................................................................................... 112
スケッチ ........................................................................................................................................ 113
Lesson 11 モーター駆動 IC を使って正転、逆転の制御をやってみよう...................................................................... 114
概要.............................................................................................................................................. 114
部品の説明 ..................................................................................................................................... 115
接続図 ........................................................................................................................................... 118
回路図 ........................................................................................................................................... 119
スケッチ ........................................................................................................................................ 120
Lesson 12 I2C 通信で温度と湿度を取得表示してみよう ......................................................................................... 122
概要.............................................................................................................................................. 122
部品の説明 ..................................................................................................................................... 123
12. ページ11
接続図 ........................................................................................................................................... 124
回路図 ........................................................................................................................................... 125
スケッチ ........................................................................................................................................ 126
Lesson 13 LCD で文字を表示させよう................................................................................................................ 130
概要.............................................................................................................................................. 130
部品の説明 ..................................................................................................................................... 131
接続図 ........................................................................................................................................... 132
回路図 ........................................................................................................................................... 133
スケッチ ........................................................................................................................................ 134
Lesson 14 イーサネットシールドを使ってウエブサーバーを構築しよう。 ................................................................. 135
概要.............................................................................................................................................. 135
部品の説明 ..................................................................................................................................... 136
接続図 ........................................................................................................................................... 137
回路図 ........................................................................................................................................... 138
スケッチ ........................................................................................................................................ 139
17. ページ16
6) まずは UNO 基板を USB ケーブルで PC と接続します。
7) Arduino IDE のアイコンがデスクトップにできていますのでこれを開きます。
19. ページ18
9) 次にボードの選択です。
実は Arduino は UNO の他にも様々な種類のボードが有りますので、まずこれを選択しなければなりません。
メニューからツール→ボードとポイントしていき Arduino/Genuino Uno または ArduinoUno を見つけてクリックして
ください。
25. ページ24
部品解説
UNO R3 ボード
電源入力(7~12V)
USB 端子を使用していないときに
ここから電源を供給することで
PC 無しで動作させる
ことができます。
USB 端子
電源端子
50mA までの電流を
供給できます。
アナログ入力端子
A4,A5 は I2C 通信にも
使用できます。
A4 :SDA
A5 :SCL
L
LED ランプです。
デジタル 13 番出力端子と連動して
います。
デジタル入出力端子
各ピンはソフトの設定で入力にも
出力にも設定ができます。
また、~マークが付いている
3,5,6,9,10,11番は
PWM 出力が可能です。
出力として使用するときは
40mA までの負荷を駆動できます
。
リセットボタン
TX, RX
プログラム書き込み時等
通信をしている時に光る
LED ランプです。
TX :送信
RX :受信
27. ページ26
スケッチ
それでは Arduino IDE に含まれているサンプルスケッチの呼び出しと、UNO への書き込みについて解説していきます。
サンプルスケッチの読み込み
メニューからファイル→スケッチ例→01.Basics→Blink をクリックしてください。
29. ページ28
指定された時間待機します。単位はミリ秒(1/1000 秒)ですので、delay(1000); は 1 秒の待機になります。
≪エラーが出たときの対応≫
コンパイルエラーが発生する場合
・この場合多くはプログラムに全角の文字やスペースが含まれている場合です。
全角が含まれている場合は半角に変更してください。
(後述する // や /* */ を使った注記部分は全角でも問題有りません)
書き込めない場合は下記点を確認して下さい。
・正しいシリアルポートが選択されている。
・ボードに Arduino/Genuino UNO が選択されている。
それでもエラーとなる場合、下記を試してみて下さい。
・Arduino を接続している USB ケーブルを抜き差しする。
・Arduino IDE を閉じて起動しなおす。
・PC を再起動する。
32. ページ31
サンプルスケッチの Blink の内容について説明します。
setup 関数は{ }の間に書かれた命令を Arduino 起動時一度だけ実行します。
PinMode 関数は指定したピンをインプット用にするかアウトプット用にするかを設定します。
※ LED_BUILTIN は LED が接続されているデジタルピン 13 を表しており、
pinMode(13, OUTPUT) ; と同等です。
loop 関数は{ }に書かれた命令を繰り返し実行します。
digitalWrite コマンドは指定したピンを HIGH(5V)にするか LOW(0V)にするかを設定します。
delay 関数は指定された時間待機します。単位はミリ秒(1/1000 秒)ですので、delay(1000); は }
1 秒の待機になります。
※ ここを変更することで簡単に点滅時間を変更できます。
35. ページ34
部品の説明
LED(Light Emitting Diode 発光ダイオード)
足の長さに違いが有り、長い方がアノード、短い方をカソードと呼びます。
アノードをプラス、マイナスをプラスに繋いで使用しますが直接接続すると定格電流を超えてしまいますので必ず直列に抵
抗を入れましょう。
抵抗値は LED の順方向電圧、定格電流、電源電圧の 3 つがわかれば下記のように計算できます。
順方向電圧 2V、定格電流 0.02A、電源電圧 5V の場合、(5V-2V)÷ 0.02A=160Ω で 160Ω 以上の抵抗をつければ OK
です。
今回は入手性の良い 220Ω を選択します。
ちなみに 220Ω の場合電流は(5V-2V)÷ 220Ω=13.6mA になります。
オームの法則
名前 式 単位
I(電流) I=V/R A(アンペ
ア)
R(抵抗) R=V/I Ω(オーム)
V(電圧) V=IR V(ボルト)
Anode(+)
Cathode(-)
V
I R
÷ ÷
×
69. ページ68
スケッチの解説
void setColor(int red,int green,int blue); は今回独自に作成した関数です。
関数はプログラムを見やすくしたり同じ処理を何度も記述するのを避けるのに使われます。
独自の関数は setup 関数の前で宣言し、loop 関数の後ろで関数の処理内容を記述します。
動作確認
接続とスケッチの書き込みが終わったら RGB_LED の光が様々な色に変わっていくのが分かると思います。
今回は赤、緑、青の3色を Arduino の出力を0か255だけの組み合わせで色を作りました。
スケッチの setcolor 関数の値を20等の途中の光量にするとさらにたくさんの色を作れますのでぜひ試してみてください。
83. ページ82
float は小数点を含む数値を変数として扱うときに使用します。
この場合 h に humidity(湿度)を代入するように設定しています。
Isnan はデータを受け取れなかったときに nan を返します。
また、 || は or の演算子です。
全体としては h 湿度 t 摂氏温度 f 華氏温度のいずれかの情報取得を失敗したことを知らせています。
dht.computeHeatindex では f 華氏温度と h 湿度から体感温度を計算しています。
87. ページ86
部品の説明
RTC(Real Time Clock)
通信機能のついた時計です。
year,month,day,week,hour,min,sec 等の時計情報を Arduino 等の電子機器に送信できます。
DHT11 は信号線 1 本でシリアル通信によりデータのやりとりをしていましたが、RTC は 2 本の信号線で I2C と呼ばれ
る方式でデータのやりとりをします。I2C 通信では同じ 2 本の信号線上に複数の異なる部品を繋げる事が出来る為、接続
が簡単で、使用するピンを節約する事が出来ます。
※本製品にはコイン電池(LIR2032)は付属しておりません。VCC、GND 端子からの電源供給が有る間は動作しますが、
電源供給が無くなると時刻が初期値にリセットされ、再度時刻合わせが必要です。
SCL 通信用端子
SDA 通信用端子
VCC(5V)通信用端子
GND 通信用端子
95. ページ94
部品の説明
水流電磁弁
電気的に on/off できる水流弁です。on/off させるには 9V_0.4A が必要です。
白いカバーを外すと M3 のビスが2本有りますのでここに配線してください。
極性は無いのでどちらが+でも OK です。
コストの関係上キット付属の 006P 角形マンガン電池では十分な電力を供給
できないためポコポコという音での動作確認までしかできません。
実際に散水にご使用される際は別途 DC9V で 0.4A 以上の電源をご用意
ください。
◇電磁弁の仕様 9V 品◇
接続部ネジ:管用平行ネジ G1/2
定格電圧:9V
定格電流:0.4A
水圧範囲:0.02~0.8Mpa
温度範囲:1~50度
薄緑色=9V 品
96. ページ95
◇電磁弁の仕様 12V 品◇
接続部ネジ:管用平行ネジ G1/2
定格電圧:12V
定格電流:0.3A
水圧範囲:0.02~0.8Mpa
温度範囲:1~50度
※コロナウイルスの影響により
上記 9V 品の供給不足となった
2020 年 4 月に発送された一部のキットで端子部分が灰色の
12V 仕様の電磁弁を使用しております。
12V 品をお付けしているキットには 12V 用
電池ボックス及び電池も同梱されていますので
9V 角形電池の代わりにこちらをお使いくださいませ。
灰色=12V 品
109. ページ108
サーボモーターが 0 度~180 度へ
移動したあと 180 度~0 度に戻っ
たでしょうか?
For ループの中の角度指定している
部分(pos)を変更すると自由に角
度を変更することができますのでや
ってみてください。
116. ページ115
部品の説明
TA7291P
この IC は 2A までのモーターを正転、逆転、速度変更制御を行えます。
IN1,IN2 端子にかける電圧の組み合わせで正転逆転の切り替え、Vref 端子の PWM デューティー比で速度変化が可能です。
① GND GND
② OUT1 モーターと接続
③ 未使用 -
④ Vref Arduino の PWM 出力と接続(Vs より小さい電圧が必
要)
⑤ IN1 Arduino のデジタル出力と接続
⑥ IN2 Arduino のデジタル出力と接続
⑦ Vcc IC の電源(5V)
⑧ Vs モーター駆動用電源
⑨ 未使用 -
⑩ OUT2 モーターと接続
118. ページ117
≪≪ PWM(Pulse Width Modulation)って何?? ≫≫
スイッチオン/オフの比率を変化させてモーターの速度や LED 等の光の強さを変化させることができる方法です。
オン/オフの比率のことをデューティー比といいます。
132. ページ131
部品の説明
1602LCD
16 列 2 行の文字を表示できる液晶ディスプレイです。
Arduino から I2C 通信で情報を送信します。
接続は裏面の 4 本ピンのみです。
GND
VCC(5V)
SDA
SCL
LCD コントラスト調整用ボリューム抵抗
※LCD の文字が見えない、見えづらいというときはこれを回して調
整してください。
140. ページ139
スケッチ
Arduino のサンプルスケッチから、
スケッチ例 – Ethernet – WebServer を選びます。
MacAddresst と IPAddress の部分を下記に書き換えます。
MacAddress:
0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED → 0x02, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
IPAddress:
ご自分のローカルネットワークで使用しているアドレスを確認して使用していない番号にします。
ご自分のネットワークで使用されている IPAddress を知るにはコマンドプロンプトで IPCONFIG を打ち込んで
実行すると 192.168.から始まるアドレスが出てきますので 192.168 のあとはご自分のアドレスと同じにして
最後の 3 つの数字を 0~255 のうちお好きな数字にして打ち込んでください。
例1:ご自分のネットワーク機器のアドレス 192.168.0.1 の場合 192.168.0.171 等
例2:ご自分のネットワーク機器のアドレス 192.168.1.1 の場合 192.168.1.171 等
143. ページ142
このスケッチでは人感センサの値を読んで web に公開しています。
ご自分の PC のブラウザ(GoogleChrome、MicrosoftEdge、Firefox 等)に先程スケッチに打ち込んだ IP アドレスを打ち
込むと数秒ごとにこの値を見ることができますよ。
アナログインプットの 0~6 の値がすべて出力されますので他にも温度センサやスイッチをつければそれらの値を公開する
こともできますのでいろいろやってみるとおもしろいです。
146. ページ145
本書中の会社名や商品名は、該当する各社の商標または登録商標です
本書中では TM 及び R は省略させていただいております
Revision history :
2019.8.2 v103 Lesson6 接続図および回路図を修正
2019.11.5 v104 Lesson6 スケッチ中の DHT11 選択部分説明追加
2019.11.5 v105 Lesson9~14 を追加
2019.11.11 v106 Lesson3 について StarterKitPart2の場合の配線方法を追記
2019.12.16 v107 Lesson13 LCD のコントラスト調整方法を追記
2020.1.4 v108 Lesson6 接続図および回路図を修正(A0→D2)
2020.1.9 v109 Lesson2抵抗器の説明方法変更 Lesson4回路図に部品写真を追加
Lesson5接続図、回路図修正(G:D10 B:D11)
2020.1.17 v110 Lesson10 スケッチの中の全角スペースを削除
2020.2.14 V111 Lesson8 電磁弁部品仕様を追記
2020.4.5 V112 Lesson8 void setup に8番ピンの設定を追加
2020.4.7 V113 Lesson12 回路図を修正
PurEyes UNO R3 速習キット解説書
2019 年 7 月 11 日発行
著者 中村光宏
禁無断転載・複製