Arduino

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  • 2020.06.28

Arduino初心者編:Arduino(アルデュイーノ)って何?

モノのインターネット(Internet of Things)という概念が流行していますが、これは物理的なデバイスと相互作用し、情報/メトリクス(例:温度、湿度など)を取得し、コマンド/アクション(例:ドアを開ける、エアコンをつけるなど)を送信する能力を指します。このコンセプトは目新しいものではなく、エレクトロニクスの専門家、プログラマー、さらにはデータベース管理者とのコラボレーションを暗示していま […]

  • 2020.06.19

ArduinoでSTEM教育​ 基礎編:ロードセルで質量を量る

ロードセル(SC616C)とADコンバータ(HX711)を使用して、Arduinoで質量やトルクを測定する方法を紹介します。githubで公開されているHX711ライブラリを使用することで、校正や測定のプログラムを簡単に記述できます。 使用する部品一覧 Arduino Mega 2560 (ELEGOO製キット付属品を使用) ロードセル シングルポイント(ビーム型) SC616C 500g(秋月電 […]

ArduinoでSTEM教育​ 実践編:かけっこタイム計測器

陸上競技のタイム計測機を模擬して作ります。「いちについて、よーい、どん」の音とともに、タイム計測を開始して、ゴールしたかどうかは赤外線センサーで検知します。Arduino機器はスタート地点とゴール地点にそれぞれ設置します。これまで紹介した、ZigBee通信、音再生、タイム計測などを組み合わせた作品です。 使用する部品 ELEGOO Arduino用UNO R3コントロールボード ATmega328 […]

ArduinoでSTEM教育​ 応用編:割り込みタイマーで時間を計測する

時間を操作するときにdelay関数をよく使いますが、これを使うとdelayで指定した時間が経過するまで、プログラムが止まってしまいます。メインのプログラムは動かし続けた状態で、 時間を計測したい場合は、割り込みタイマーを使うと良いです。 目次 Timerの種類 MsTimer2 FlexiTimer2 プログラム Timerの種類 Arduino Unoは、AVR ATmega328Pというマイコ […]

ArduinoでSTEM教育​ 応用編:WAV音源をデータ変換して圧電スピーカから出力する

効果音のような短い音源であれば、SDカードやシールド等を使用しなくても、音源をソースコードに埋め込んで、圧電スピーカから出力することができます。プログラムサイズが容量オーバーしないように、音質を落とす必要がありますが、利用できる機会は多いと思います。 WAV音源を準備する まずは音源を準備する必要があります。ネットで購入するのが、一番お手軽だと思います。国内サイトだとAudioStock、海外サイ […]

ArduinoでSTEM教育​ 応用編:XBee(ZigBee)で無線通信

長距離通信を行う場合、Bluetoothは電波が届かないので、WiFiやZigBeeを使用します。XBeeモジュールを使用すると、手軽に環境を構築できます。Arduino2台を1対1でZigBee通信する方法について紹介します。 XBeeとZigBeeについて  XBeeは米Digi社の商標で、各種無線通信規格に対応したモジュールが販売されています。よく使用される通信規格は、WiFiとZigBee […]

  • 2019.12.21

ArduinoでSTEM教育​ 基礎編:デジタル入力フィルタ

センサの入力信号は、ノイズ成分が含まれる場合がほとんどです。このノイズをソフトで除去する方法がデジタルフィルタです。今回は、代表的なローパスフィルタ、Mean(平均)フィルタ、Median(中央)フィルタのプログラム方法を紹介します。 ローパスフィルタ(RCフィルタ) ローパスフィルタは、周波数が低い信号を通して、周波数が高い信号を遮断します。また、このフィルタはRCフィルタとも呼ばれます。電気回 […]

  • 2019.12.15

ArduinoでSTEM教育​ 基礎編:センサのキャリブレーション

センサはいろいろな種類がありますが、どんなものにも誤差が生じます。この誤差をできるだけ小さくするために、キャリブレーション(校正、調整)を行います。例えば、ライントレースカーの場合だと、床材が異なると反射率も異なるので、その環境下でデータを取って、制御閾値を調整する必要があります。このようなセンサデータを処理プログラムする方法を紹介します。 起動時にキャリブレーションする方法 起動時時に実行される […]

  • 2019.12.02

Arduinoをビジュアルプログラミングする ~ Ardublock, BlocklyDuino, S4A, Scrattino, mBlock ~

Arduinoのプログラミングは、C/C++を学んだことがある人からすると、すんなりと入り込めると思います。しかし、多くの子供はキーボードを打つことさえ難しいのが現状です。そこで、登場するのがScratchのようにブロックを置いてプログラムする方法です。Arduino用にさまざまなツールが開発されていますので、それぞれの特徴について解説します。 なぜビジュアルプログラミング?  初めてプログラミン […]

ArduinoでSTEM教育​ 実践編:ライントレースカーをPID制御する

前回作成したライントレースカーはガタガタ走行でした。今回は、自動制御でよく用いられるPID制御で、ラインに対して滑らかな走行ができるようにプログラムします。難しそうに感じるかもしれませんが、実際にモノを作ってみると理解度が断然上がります。 使用する部品一覧 使用する車は、前回の記事(ArduinoでSTEM教育​ 実践編:ライントレースカー)で作成したものを使用します。 電子部品の説明、回路図、ブ […]

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