Arduino入門

Arduinoについて、どんなもので、どんなことができるのかを記述します。

Arduinoとは?

Arduino(アルデュイー)とはCPUの他に入出力ポートや最低限必要な部品を実装したワンボードマイコンと、その統合開発環境を含めたシステムのことです。

このようなワンボードマイコンは昔から様々な種類があり、評価用や開発用の他に、教育用として存在していました。古くはNECのTK-80などが有名です。

Arduinoの特徴としては、類似ボードよりも安価に製造できるように設計されていることと、設計図が公開されており、他社が自由に同じようなものを製造できるという点である。ただしArduinoという名前に関しては正式ライセンスを受けたもの以外は利用することはできず、互換機は様々な名前で販売をされています。

ハードウエアとしてのArduino

Arduinoには複数の基板が存在しており、日本では購入できないものも、海外では多数販売されています。

一番標準的な基板は「Arduino Uno」で、大きさが8cm×6cm程度となり、一般的なトランプよりは小さいサイズです。この他に小型の「Arduino Nano」や、洋服や帽子などに縫い付けて使う「LilyPad Arduino 328」など、様々な種類があります。

この他互換品としては、純正品とまったく同じ動きをする物の他に、独自の拡張をしたものが多数販売されています。

ソフトウエアとしてのArduino

Arduinoのプログラミングは「Arduino IDE」というアプリケーションが無償で公開されており、このソフトを使って開発を行います。

インストールした直後は純正品のArduino基板しか開発をすることができませんが、開発対象の基板を簡単に追加することができます。このことから、いろいろな会社が互換ボードを販売して気軽に利用できる環境になっています。

どんなことができるのか?

Arduinoはセンサーなどからの入力と、モーターやLEDなどへの出力を行うことができます。ざっくりとですがあとで紹介するボードのチュートリアルで扱っている内容を列挙します。この他にもインターネットを利用した通信なども可能ですが、注意事項をあとでまとめております。

  • LED点灯制御
  • ボタン、ジョイスティックなどの入力
  • サウンド出力
  • ブザーを鳴らす
  • モーターを回す
  • 距離を測る
  • 温度、湿度を測る
  • 明るさを測る
  • 赤外線リモコンの受信
  • LED画面などへの表示
  • リレーの制御

おすすめのArduino基板

こちらは純正品ではありませんが、「Arduino Uno」の完全互換機と、英語、フランス語、ドイツ語、スペイン語、イタリア語でのチュートリアル、必要な部品がキットになっています。

純正品を購入するより安く、細かい部品も付属していますので最初の一台としてこちらの基板をおすすめします。

また、IoTとしてもっと小型のArduinoを最終的に利用したい場合でも、標準基板である「Arduino Uno」は一枚持っていたほうがよく、うまく動かなかった場合などの問題の切り分けとして複数の基板で検証することが可能です。

電波を利用した通信についての注意事項

純正品の「Arduino Uno」はWi-fiやBluetoothを利用した通信機能が搭載されていません。互換機では通信の機能を追加したものなどが販売されていますが、日本国内で利用すると法律違反となってしまうボードもありますので、注意して購入してください。

上記の基板は非常に安いですが、日本国内で電波を飛ばすための「技適」と呼ばれる技術基準適合の認証を受けていない商品となります。

「技適」の認証を取るためには数百万円の費用がかかるため、海外で販売されている商品に関しては取得していないことが多々あり、取得している商品であるかを確認して購入する必要があります。

上記製品などは技適取得済みとなります。ただし、「Arduino Uno」とは若干機能が違いますのでご注意ください。

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