ROHM PRESENTS 教えて！ローマンティック

2009年06月15日

僕が発見したのは、不思議な基板。それはとっても簡単に、すっごい機能の電子工作が楽しめるトレビア～ン(ステキ)なアイテム！

その名も【Arduino】（アルドゥイーノ）、イタリア語です。

僕が今までに見たことのある基板はグリーンのものでした。

この基板はブルー。
しかも、裏面にイタリアの地図がプリントされている。
なんか、オ・オッ・オシャレ～♪

さて、この基板で何ができるのかと言いますと、
LEDをピカピカと点滅させたり、センサをつなげて温度計にしたり、
モーターを繋いで何かを動かしてみたり･･･。

と、あなたのイメージを簡単に実現できちゃう基板なんです。

LEDをピカピカと点滅させる為には、
以前のブログで下図のような回路を組みました。

>>2008年10月22日の記事へ

とても複雑な回路です。
今回はそんな複雑な回路を組まずに、
パソコンから命令（プログラミング）してLEDを点滅させます。

えっ、パソコン？プログラミングが必要？ややこしいんじゃないの？
と思う方も多いでしょう。

大丈夫！かなりスマートにLEDの点滅が実現できますので、
ぜひぜひお付き合いください。

今回用意する道具はコレだ！

ここでは、まだパソコンと繋ぎません。

その前に、パソコンに専用ソフトをインストールしておかなければ。

【Arduino IDE】

ここからダウンロードしてね>>コチラ

【Arduino IDEのインストール方法】

ダウンロードしたzipを解凍し、フォルダの名前を【arduino】に変えます。
そして、そのフォルダごと【C:\Program Files\arduino】に移動してください。

arduinoフォルダ内にある【arduino.exe】をクリックすると
ソフトが立ち上がります。
（まだ、立ち上げないでください）

ショートカットをデスクトップに作っておくと便利です。

次に、パソコンが【arduino】を認識するためのドライバをインストール。

【FT232RLドライバのインストール】

こちらのホームページで
ダウンロードしたCDM 2.04.16.zipを解凍しておきます。

それから、arduinoとパソコンをUSBケーブルでつなぎます！

すると、下図のような、
「新しいハードウェアの検出ウィザード」という画面が出てきます。

ここでは、「いいえ、今回は接続しません」を選択し、次へ。

次に表示される下図では
「一覧または特定の場所からインストールする」を選択し、次へ。

下図では
「次の場所を含める」にチェックして、参照ボタンをクリック
CDM 2.00.00.zipを解凍したフォルダを選択して、次へ。

ここで、インストールに失敗する場合があります。

【成功した場合】

「新しいハードウェアの検索ウィザードの完了」と表示されるので、完了をクリックして終了！

【失敗した場合】

「コピーエラー」という画面が出てくるので、キャンセルをクリック。
　↓
「このファイルをコピーしないでセットアップを続行しますか？」
と聞かれるので、はいをクリック。
　↓
「このハードウェアを開始できません」と表示されるので、完了をクリック。

USBケーブルをパソコンから抜いて、しばらく経ったらもう一度差し込む。
あとは同じ手順で進めていけば、インストール完了です。

【パソコンとArduinoで通信できるようになったか確認】

「マイコンピュータ」のアイコン（デスクトップかスタートメニュー）を右クリックし、
「プロパティ」を選択。

すると下図のデバイスマネージャが表示されます。

画面内のポート(COMとLPT)をクリックして、
「USB Serial Port」が表示されていればOK。

「USB Serial Port」の後ろに(COM3)と書かれていると思います。
人によって末尾の数字が違う場合があります。
その数字を覚えておいてください。

次に、デスクトップに作っておいた【auduino】のショートカットを
ダブルクリックしソフトを立ち上げて、
「Tool」→「SerialPort」→「COM3」を選択。

※（COM3）のところは、
　デバイスマネージャーで確認した数字のものを選択してください。

これで全て準備完了です。

次回から、arduinoで色々試してみるぜ icon:body_good （中岡さん風）

【購入に関して】

Arduinoは通販でも買うことができます。

ネットで「Arduino 通販」と検索すれば出てくると思います。

ちなみに、中川はお店で買いました。
大阪・日本橋のシリコンハウス共立さんです。

その他に、京都・寺町のマルツパーツでも売ってました。

東京だったら秋葉原にきっとあるはず！

【種類豊富なArduino】

Arduinoにはたくさん種類があります。
その中で、どれを買えば良いのか迷ってしまうと思いますが
オススメは【Arduino Duemilanove】
（アルドゥイーノ　デュエミラノバ）かな～。

様々なサイトや書籍で紹介されている商品なので、
困った時でも検索すれば答えが出てきやすい所がオススメです。

なぜか、僕は【Arduino MEGA】を買ってしまいました。
理由は、お店にコレしかなかったから。

僕が買った【MEGA】と【Duemilanove】の大きな違いはピン数です。
あとは、基本的に一緒なので、こちらでも問題ないと思いますよ。

それでは！

ArduinoでLED点滅

2009年06月18日

さて、前回の記事で紹介した【Arduino】でLEDを点滅させてみよう。
とっても簡単にできるんですよ。

ここまで準備しておきましょう。

（Arduinoを使うために必要な準備は前回のブログをご覧ください）

ArduinoとパソコンをUSBで接続し、Arduino IDE（ソフト)を起動。

準備完了。ここから5つのSTEPを踏んでLED点滅です。

【STEP1】LED装着

LEDのアノード（足の長い方）を13番pinへ。
カソード（足の短い方）をGNDpinに入れます。

【STEP2】プログラムの選択

ArduinoIDE（ソフト）の
File→Sketchbook→Examples→Digital→Blink
を選択！

【STEP3】翻訳

選んだプログラムを、Arduinoが理解できる命令に翻訳します。

再生ボタンを押すと翻訳開始。
無事に翻訳ができれば「Done Compiling」と表示されます。

【STEP4】送信

翻訳された命令をArduinoに送りましょう。
ソフト上段にある右矢印マーク(Upload to I/O Board)をクリック。
無事送信できれば「Done Uploading」と表示されます。

【STEP5】完成

LEDが点滅しているじゃないかぁ！

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このように、かなり手軽にLED点滅回路が組める、すんばらしいArduino！
さらにすんばらしいポイントは、プログラムで色々制御できちゃう所。

delay(1000);
と書いてある部分の数字を変えてアップロードすると、
点滅するスピードが変化します。

試しに、100にしてみると、こんな感じ。

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かなりの速度で点滅していますね。

実はこの数字、時間を表しています。

1000＝1秒　なので、

100＝0.1秒　となります。

だからスピードが上がったんですね。 icon:face_smile

今回、ArduinoにLEDを挿して点滅させることができました。

Arduinoには部品を差し込む穴がたくさん開いている。
LED一つ挿してもまだまだ穴が… icon:face_watching

よし、ここは思い切ってたくさんのLEDを制御してみようではないか！！

ロームには7セグと呼ばれる
数字を表示するためのLEDの表示器を扱っています。

来週は、この7セグを点灯させたいと思います icon:sparkling

【今回のプログラム解説はこちら】

↑アイコンをクリックすると表示します（pdfファイル）

Arduinoで7セグLED

2009年06月22日

前回は、Arduinoを使ってLED1個を点滅させました。

もし、Arduinoを使わずにLEDの点滅回路を作るには、
コンデンサの容量を変えるなど、部品を変える必要があります。

Arduinoなら部品を変えることもなく、プログラムを変えるだけで、
点滅を制御することができました。

部品を変えなくて良いので、とってもリーズナブルです。

さて、今回は7セグLEDを扱います。
こんな製品です。（見たことあると思いますが…。）

数字の8と点が見えますね。
この製品はLEDを8個使って数字を表示させています。

上記画像の7セグは赤色ですが
ロームでは、青・緑・橙・黄色に光るものや
2桁・3桁表示できるもの、とても明るいもの（高輝度）など
ラインアップを多数揃えております。

製品の裏を見るとピンが10本あります。
7セグを点灯させるためには、どこに何をつなげたらよいのでしょうか。

LEDには、足が長いピン（アノード）と短いピン（カソード）があり、
足が長い方→【＋】、短い方→【－】に接続すれば光りますよね。

7セグの場合、全ての足の長さが同じなので、
それぞれのピンの役割を仕様書で確認します。

今回使用する7セグは、LAP-601VBです。

今回使用した7セグは、【アノードコモン】という仕様です。

コモン（common）＝共通という意味。
つまり、足の長い方（アノード）がまとまっているということ。

上記画像をみると、3pinと8pinがアノードコモンなので、
どちらかに、電源の【＋】を接続すればOK。

その他のピンは、電源の【－】に接続すると光ります。

例えば、数字の1を表示させるためには、bとcのLEDが光ればOK。
6pinと4pinを【－】に接続すれば、1が表示されます。

数字の4を表示させるなら、f,g,b,cのLEDが光れば良いので
9,10,6,4pinを【－】に接続すれば、4を表示できます。

7セグLEDを使用する上で注意する事があります。
それは、抵抗器の抵抗値を揃えること icon:body_no1

抵抗器はLEDに電流が流れすぎないように付けていますが、
抵抗値を変えてしまうと、LEDに流れる電流も変わるので
明るさも変わってしまいます。

8を表示したいのに、1つだけ抵抗値が高すぎて、
0と表示されてしまいました。

10pinに繋がる抵抗値が高かったからですね… icon:face_sad

抵抗値の違いによってこのように意図しない結果になることがあります。
気をつけましょう。

7セグで数字を表示する方法は、
なんとなく分かっていただけましたか。

しかし、今のままでは数字に動きがありません。

1を表示したら、ずっと1を表示しっぱなしです。

次回はArduinoを使って、
数字が順に増えていく動きのある回路を組んでいきます。

Arduinoで7セグLED2

2009年06月25日

前回は、7セグLEDの点灯方法についてお伝えしました。

7セグとは、7個のLEDで0～9まで数字を表現できる製品でしたよね。

今回はArduinoを使って、7セグLEDに表示する数字を制御したいと思います。

Arduinoには部品を差し込む穴が、たくさん空いています。
その穴に電圧を加えたり、止めたりして
LEDなどの部品をプログラムで制御します。

まずArduinoと7セグLEDをつないでみましょう。

Arduinoピンと7セグLEDのピン対応表

Ａｒｄｕｉｎｏ	７セグＬＥＤ
0pin	4pin	(segment "c")
1pin	2pin	(segment "d")
2pin	1pin	(segment "e")
3pin	10pin	(segment "g")
4pin	9pin	(segment "f")
5pin	7pin	(segment "a")
6pin	6pin	(segment "b")

上図対応表を基に、下図のようにつないでみました。

Arduinoの0pin～6Pinに、7セグLEDをつなぎました。

次に、Arduinoのpinから
電圧を加えたり止めたりするための
プログラムを書いていきます。

例えば、数字の4なら、f,g,b,c が光れば良いので、
10,9,6,4pinを【－】に接続すると、【4】が表示されます。

今回使用しているLED数字表示器【LAP-601VB】は、
アノードコモン型です。
（アノードコモンの説明は前回のブログでしています。）

電源の【＋】側に接続する端子は共通なので、
3pinか8pinに【＋】を入力すると、
搭載されている8個のLEDのアノード全てが【＋】になります。
その他のピンは、電源の【－】に接続すると光ります。

前回はブレッドボードを使い、
10,9,6,4pinを抵抗器を通して【－】側に接続しました。

今回は、Arduinoへ接続。
接続したピンをプログラムで【－】に設定します。

7セグLEDの10,9,6,4pinから出ている配線は、
Arduinoの3,4,6,0pinに接続しています。

数字の8を表示するには、a,b,c,d,e,f,gが光ればOK。
プログラムで、Arduinoの0～6pin全てを【－】に設定します。

なぜ、Arduinoのピンを【－】に設定すると光るんでしょうか？

それは、電流が【＋】から【－】に流れるからなのです。

まず、7セグは、3pin（もしくは8pin）に電源から【＋】を挿しこんでいる状態です。
その状態でArduinoの0～6pinを【＋】に設定しても、電流の流れる坂はできません。

しかし、Arduinoのピンを【－】に設定すれば
【＋】から【－】へ電気的な坂ができるため電流が流れるのです。

配線を変えることなく、プログラムだけで、
異なる数字を点灯させることが出来ました。

このように、プログラムさえ変更すれば
どんな数字でも表示させることができます。

最後に、1秒ごとに数字を
0から9までカウントアップさせてみましょう。

void setup() // arduinoのpinを設定します。 { for(int i=0; i<=6; i++){ // iは0から１づつ数値が増え、6になるまで{}内の命令を繰り返します。 pinMode(i, OUTPUT); // iはArduinoのpin番号、pinMode(0,OUTPUT)ならArduinoの0番pinを出力に } // 設定しますということ。 } // ちなみにこの命令はiが６になるまでくりかえされるので０番pinから // ６番pinまで出力設定がされます。 void loop() // {}内の命令を繰り返し続けます。 { zero(); //zero()という関数を実行。下の方にvoid zero()とありますが、その中身を実行するという事です。 delay(1000); // １秒間後に下の命令を実行。 one(); //one()という関数を実行。void one()の中身を実行、中を見ると１を表示することが分かります。 delay(1000); // １秒間後に下の命令を実行。 two(); //two()という関数を実行。関数の名前は何でもよいが、ここでは数字と結びつけるべく関数名をつけている。 delay(1000); three(); delay(1000); four(); delay(1000); five(); delay(1000); six(); delay(1000); seven(); delay(1000); eight(); delay(1000); nine(); delay(1000); } void zero(){ digitalWrite(0, 0); // ０を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 0); digitalWrite(2, 0); digitalWrite(3, 1); digitalWrite(4, 0); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 0); } void one(){ digitalWrite(0, 0); // １を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 1); digitalWrite(2, 1); digitalWrite(3, 1); digitalWrite(4, 1); digitalWrite(5, 1); digitalWrite(6, 0); } void two(){ digitalWrite(0, 1); // ２を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 0); digitalWrite(2, 0); digitalWrite(3, 0); digitalWrite(4, 1); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 0); } void three(){ digitalWrite(0, 0); // ３を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 0); digitalWrite(2, 1); digitalWrite(3, 0); digitalWrite(4, 1); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 0); } void four(){ digitalWrite(0, 0); // ４を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 1); digitalWrite(2, 1); digitalWrite(3, 0); digitalWrite(4, 0); digitalWrite(5, 1); digitalWrite(6, 0); } void five(){ digitalWrite(0, 0); // ５を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 0); digitalWrite(2, 1); digitalWrite(3, 0); digitalWrite(4, 0); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 1); } void six(){ digitalWrite(0, 0); // ６を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 0); digitalWrite(2, 0); digitalWrite(3, 0); digitalWrite(4, 0); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 1); } void seven(){ digitalWrite(0, 0); // ７を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 1); digitalWrite(2, 1); digitalWrite(3, 1); digitalWrite(4, 1); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 0); } void eight(){ digitalWrite(0, 0); // ８を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 0); digitalWrite(2, 0); digitalWrite(3, 0); digitalWrite(4, 0); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 0); } void nine(){ digitalWrite(0, 0); // ９を表示するpinの設定 digitalWrite(1, 1); digitalWrite(2, 1); digitalWrite(3, 0); digitalWrite(4, 0); digitalWrite(5, 0); digitalWrite(6, 0); }

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7セグLEDによって、
数値を目で見れるようになりました。
今後、様々なところに応用できそうですね。

来週は、更に表現力を高めるべく、
文字を表示できる液晶とArduinoを接続したいと思います。

Arduinoと液晶ディスプレイ(LCD)

2009年06月29日

前回は、7セグLEDを使って数字を表示しました。
今回は、LCDを使って文字を表示したいと思います。

今回使う道具はこちら。

液晶の左右にある、Arduinoのように穴の空いたものは
後から取り付けました。

名前は【ピンヘッダー】。

買った時は、基板に穴が空いている状態なので、
導線のはんだ付けが必要。

しかし、使用中に断線したり、長さが足りなかった場合、
再度はんだ付けし直さなければなりません。

【ピンヘッダー】なら、導線をはんだ付けすることなく
抜き差しが簡単にできるので、様々な回路を検証するのに便利！

早速、配線していきましょう。
下図のように配線してみました。

※クリックすると大きくなります。

すると、このように配線できたと思います。

【VO】に挿入した抵抗器は、文字の濃さを調整する役割があります。
抵抗値を上げていけば、文字の濃さが薄くなり、やがて見えなくなります。
液晶ディスプレイに合った、ちょうど良い抵抗値のものを使ってください。

※クリックすると大きくなります。

そして、気になるもう片方のピンは、液晶バックライト用のピンです。
裏側をみると、AとKという文字がみえます。

これは、Aがアノード、Kがカソードを表します。

LEDで言うとアノードは足が長い方で、
カソードは短い方。

アノードに【＋】カソードに【－】を接続するとLEDは光りますよね。

2008年1月17日の記事で説明しています。

ここに電源からピンを挿せば、ほんのり光ります。

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これで文字が見やすくなりました！

次は、その文字を表示するプログラムをArduinoに送りましょう。

Arduinoには、すでに液晶ディスプレイを制御するプログラムが
入っているので、それを使います。

パソコンとArduinoをつなぎ、ソフトを立ち上げたら
File→Sketchbook→Examples→Library-LiquidCrystal→HelloWorld
の順にクリック。

そうすると、下図のような画面が出てきます。

プログラムはこちら。

#include <LiquidCrystal.h> //液晶ディスプレイとArduinoの接続設定 //左から順にRS,R/W,E,DB4,DB5,DB6,DB7に //つながっている、Arduinoのピン番号 LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 5, 4, 3, 2); void setup() { lcd.print("hello, world!"); // 液晶にメッセージを表示 } void loop() { }

プログラム中にある、【lcd.print("")】というのが文字を表示する命令です。

【""の中身を表示せよ！】という意味なので、
『hello, world!』と液晶に表示されるはず。

プログラムをArduinoにアップロードすると

しっかりと『hello, world!』と表示されています。

次に、この液晶は1行16文字で2行あります
せっかくなので、2行表示させてみましょう。

そのためには、文字を表示する位置を決める命令が必要。
そこで、【lcd.setCursor(x,y);】という命令を使います。

xが行の位置、yが列の位置になります。

例として、以下のプログラムを試します。

#include <LiquidCrystal.h> //液晶ディスプレイとArduinoの接続設定 //左から順にRS,R/W,E,DB4,DB5,DB6,DB7に //つながっている、Arduinoのピン番号 LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 5, 4, 3, 2); void setup() { // 液晶にメッセージを表示 lcd.setCursor(0,0); // 1列1行目に lcd.print("rohm"); // rohmを表示 lcd.setCursor(3,1); // ４列２行目に lcd.print("semiconductor"); // semiconductorを表示 } void loop() { }

すると、下図のような結果になりました。

これで、Arduinoを使って液晶ディスプレイに
文字をフル表示させることができました！

最後に、さらに多くの情報を液晶ディスプレイで表現するには
文字を順に表示させると良さそう。

#include <LiquidCrystal.h> //液晶ディスプレイとArduinoの接続設定 //左から順にRS,R/W,E,DB4,DB5,DB6,DB7に //つながっている、Arduinoのピン番号 LiquidCrystal lcd(12, 11, 10, 5, 4, 3, 2); void setup() { } void loop() { // 液晶にメッセージを表示 lcd.setCursor(0,0); // 1行1列目に lcd.print("rohm "); // rohmを表示 delay(2000); // 2秒待つ lcd.setCursor(0,1); // 2行1列目 lcd.print("semiconductor "); // semiconductorを表示 delay(2000); // 2秒待つ lcd.setCursor(0,0); // 1行1列目に lcd.print("Hello! "); // Hello!を表示 delay(2000); // 2秒待つ lcd.setCursor(0,1); // 2行1列目 lcd.print("Rohmantique "); // Rohmantiqueを表示 delay(2000); // 2秒待つ }

すると、

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小さな画面ですが、街頭ディスプレイのように
文字が順に表示されています。

Arduinoを使えば、どんなに口下手な人でも
可愛いあの子にメッセージがおくれるぜ！

・・・完全に引かれちゃうけどね icon:face_shout

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Arduinoで2色のLEDを制御してみる！