電子工作をやってみたいけどArduinoの始め方がわからない・・・
何を準備したらいいのかわからない・・・
こんな人にArduinoを使った電子工作の始め方を教えます。最低限Arduinoを始めるために必要なものから、Arduino IDEのインストールの仕方、電子工作の基礎であるLチカができるまで、細かく紹介します。
こんなわたしは、まだ電子工作を初めて1年しかたっていませんが、今では、携帯で操作可能な車の製作、超音波センサで衝突回避ができるようになってきました。
そのため、初心者目線で初めてArduinoを使用するにあたって、最低限必要なものから実際にプログラムを実行する方法まで紹介いたします。
Arduinoをはじめるために最低限準備するもの
PC (もちろん）
もちろんPCを準備しましょう。コードを確認するにあたって、デュアルディスプレイであると非常に便利になります。
また、モニターも縦型にすることで、プログラムコードが見やすく、非常にやりやすくなります。
Arduino Uno
Arduinoボードは小型サイズのものから、比較的大型サイズのものまで、用途に合わせて複数の種類があります。
はじめての方には入門用として最も一般的なArduino Unoをお勧めいたします。
USBケーブル（A-Bタイプ)
Arduino UnoのボードにはUSB-B端子が設けられております。PCと接続するために、USB-AタイプとUSB-Bタイプを接続するケーブルを準備してください。
ブレッドボード
ブレッドボードとは、ソケット（穴）に部品を差し込むだけで電子回路の試作・実験ができる非常に便利なものです。
いままで電子工作をするためには、はんだ等の専門知識が必要になると思っている人が多いと思いますが、これがあれば、はんだ不要で容易に試作評価することができますので必ず準備しましょう！
ジャンパーワイヤ
ジャンパワイヤはピン（オス）とソケット（メス）のような物が、ケーブルの両端についています。
このジャンパワイヤをブレッドボードとArduinoにつなげることで、信号・電源の伝達を行っています。
Arduino Unoでは、ソケットが設けられているためにオス-オスのジャンパーワイヤを準備しましょう。
LED
LEDとは発行ダイオード(Light emitting diode)のことで、順方向に電圧を加えた際に、発光します。
はじめて電子工作を行う場合、LEDの点滅いわゆるLチカをおこない、電子工作をやった実感を感じることができます。
これらのアイテム（PC以外）はAmazonのスタートキットで安価にすべてそろえることができます。スタートキットには、その他に超音波センサ、DCモータ、サーボモータ等多数のものが含まれているため、はじめてArduinoに触るかたは、スタートキットですべてをそろえましょう。
Arduino IDEのインストール方法(Windows)
Arduinoを用いた電子工作をするためには、Aruduino UnoなどのボードとソフトウェアであるArduino IDEが必要となります。下記の方法で、Arduino IDEをインストールしましょう。
主な手順を次の通りです。
下記のArduinoのホームページにて、ソフトウェアをダウンロードしましょうhttps://www.arduino.cc/en/Main/Software
こちらのサイトを開くと、英語でDownload the Arduino IDEというトピックがありますので、こちらの、Windows Installer（下図の赤線）をクリックしましょう。
クリックするとContribute to the Arduino Softwareというサイトに移動します。寄付なしでJUST DOWN LOADで問題ありません。
JUST DOWNLOADをクリックすると、ファイルのダウンロードが始まります。ダウンロード後、Exeファイルを実行しましょう。実行すると、Arduino Setup画面が開かれます。
Set up画面でI Agree を選択します。
また、Install All software となっていることを確認し、Nextをクリックします。
保存先を選択し、Installをクリックしてください。
上記内容でインストールが完了となります。インストール完了すると、Arduino IDEというソフトがプログラムに追加されているため、起動してください。
Arduino で初めてのLEDを点滅プログラムをやってみた（Lチカ）
Arduino IDEのインストールはできましたか？
インストールが完了しましたら、実際にLEDを点滅させてみましょう。まず回路を図のように接続してください。
LED回路の製作
ブレッドボードは図のように、内部で回路がつながっており、ソケット（穴）にLEDやジャンパワイヤを差し込むことで、閉じた回路を作ることができます。
また、LEDには、アノード（＋極）とカソード（ー極）があるため、方向性に注意してください。図の長い線側がアノードとなります。
下図のように回路を接続して下さい。（今回は低電圧のため、抵抗は使用していません）
①Arduinoの13とLEDのアノードを接続
②Arduino本体のGNDとLEDのカソードを接続
以上で回路製作は終わりです。
Arduino IDEでプログラム作成
先ほどの回路でArduino の端子13とLEDのアノードを接続しました。
そのため、ここでは、Arduino の端子13から1秒間隔で信号を送り、LEDの点滅プログラムを作成します。
まず、先ほどインストールしたArduino IDEを開くと、図のような画面が開かれます。この画面に、右のプログラムを入力してください。
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(13, OUTPUT);//13端子を出力端子として使用
}
void loop() {
digitalWrite(13,HIGH);//13端子に信号ON
delay(1000); //1000ms維持
digitalWrite(13,LOW); //13端子に信号OFF
delay(1000); //1000ms維持
プログラムを入力したら、PCとArduino をUSBケーブルでつなぎ、ツールのボードとシリアルポートがArduino Unoと選択されていることを確認。（違う場合は、Arduino Unoを選択）
プログラムの入力と上記設定が終わりましたら、コンパイルを実施してください。エラーが出る場合は、プログラムのミスが発生しているため、修正してください。（よくあるミスは（）の閉じ忘れや、;の抜け等）
コンパイルが問題なく完了しましたら、PCからArduinoボードへ書き込みを実施しましょう。
“ボードへの書き込みが完了しました”とでたら完了です。
以上で完成です。
１秒間隔でLEDが点滅する回路ができました。
時間を変化させることで、点滅の速度を変化させることができます。以上が今回の内容となります。これらを応用して、今後モータの制御方法等を更新していきます。
