新しい趣味に電子工作を始めよう(Arduino)

 

こんにちは! けい(Twitter)です。

なんか新しい趣味を始めたいけど、面白いものないかな~

となっているそこのアナタ!

電子工作歴(正確にはマイコン歴)3年の私が、電子工作の魅力をトコトン伝えることが出来ればなと思います。

そこで、電子工作の初心者でも簡単に始められるArduinoという製品を使った電子工作を紹介していきます。

 

今までの電子工作とこれからの電子工作の話

今までは・・・

電子工作のイメージといったら、オーディオアンプを作るために、細々としたパーツをはんだ付けをして、失敗したら終わり!みたいなイメージがあるかもしれません。

*イメージ  これをこうしてこうやって、うーん難しいな~

本来の電子工作の意味は、回路図を設計し基盤に部品を実装し、その特性をオシロスコープで測定して、というかなり専門的な知識が必要なものです。
(私自身、大学院の電気系に進みましたが、ガチの電子工作はできません)

確かにその道を極めれば楽しいと思いますが、初心者が始めるには敷居が高いです。

新時代の電子工作 IOTも作れる

しかし、時代も変わり、パーツを色々集めて電気の知識がないとお手上げの状態だった電子工作も、テクノロジーの進化により簡単に行えるようになりました。

世界で広く利用されているのがArduinoというワンボードマイコンです。下の画像がArduinoです。どうです?スタイリッシュでしょ?

https://cdn-reichelt.de/bilder/web/xxl_ws/B300/ARDUINO_UNO_A01.png

 

そもそもArduinoって?

Wikipedia引用
Arduino(アルデュイーノ もしくは アルドゥイーノ)とは、(ハードウェアの)「Arduinoボード」(=AVRマイコン入出力ポートを備えた基板)、および(ソフトウェアの)「Arduino IDE」(=C言語風の「Arduino言語」によってプログラムを制作・コンパイルデバッグ等し、それをArduinoボードに転送 等々するための「統合開発環境」と呼ばれる、PC上で作動させる一種のソフトウェア)から構成されるシステムである。また「Arduino」という名称は広義には、それらの開発・改良を行う一連のプロジェクト、またその多くの開発者らによるコミュニティまでも指すことがある。
もともと2005年にイタリアで5人の人物によって、安価で簡便なデジタル制御装置を作り販売するプロジェクトとして「Arduinoプロジェクト」が立ち上がり、それがきわめて安価でオープンなものとして出来たおかげもあり、数年のうちに全世界に広く普及した。「Arduino IDE」の管理を行い開発コミュニティの窓口となる非営利団体Arduino Foundation、およびArduino関連品の販売の一元管理を行う営利団体Arduino Holdingが関わっている[1]

https://ja.wikipedia.org/wiki/Arduino
簡単にまとめると

  • 入力、出力を備えた小型のマイクロコンピューター
  • C言語風のプログラミングによって入出力を制御したり、センサーからの値を読み取ったり、モーターなどを動かすことができる。
  • 組み合わせればロボットを作れる。
  • IOTデバイスを作ることも可能。
  • これだけのことができるようになるって一体どれだけ大変なんだろう、と思うかもしれません。

    しかーし、大丈夫です。(悪徳セールスマンではないですよ笑)

    Arduinoはもともと教育向けに作られていて、アーティストなどの専門知識がない方にも簡単に扱えるように作られています。

    Arduinoで何が作れる?

    ここが一番大事だと思います。結局作る意味がないのに作ってもしょうがないじゃん、と思う現実主義な方が沢山いらっしゃると思うので、具体的に何を作れるのか見ていきましょう。

    自動水やり機・餌やり機

    旅行で家を空けなければならない」、「仕事で疲れていときに水やりを忘れがち」、こんな時に自動で水をやる装置があったら便利ですよね。

    メディアアート

    メディアアートといえば、落合陽一さんのおかげで一躍有名になりましたよね。そのメディアアートをArduinoを使えば簡単に作ることができます。これはLEDをArduinoのプログラムによって動かしてみた動画です。プログラムは本当に簡単なものでC言語を少しかじっていたら一瞬でできてしまいます。

     これの進化系がこちらになります。

    いやーめちゃくちゃ綺麗ですよね。初めの動画で私が作った作品の上位互換が次の動画になります。

    下の動画ではLEDを惜しみなく512個も使っているんですよね。

    私は27個のLEDで作りました。それでも立体のものを作るのにそれなりの時間がかかりました。これを作った方はとんでもないですね汗。

    ロボットも作れる

    Arduinoを使って、様々なロボットを作ることが出来ます。

    ロボットは機械と電気と情報が融合された技術です。
    そのため、電子工作はロボットの親和性がとても高いです。

    私自身Arduinoを使って自動運転ロボットを作ったので、ご紹介します。

    IOTも作れる

     

    最近話題のIOTもarduinoでつくれちゃうんです。

    しかもスマホと連動してリモコン操作ができるんです!

    スマホのアプリを入れて、arduinoにBluetoothでつながるようにするための拡張ボードをつけるだけで簡単に操作できるようになります。

    レシピ例
    • ラジコンをスマホで遠隔操作
    • 家電をスマホで操作(スマートホーム)
    • Bluetoothスピーカー
    • 工場内環境センサー
    • ウェアラブルデバイス

    Arduinoの始め方

    ここまで読んでくださった方はある程度Arduinoで何ができるのかが分かったと思います。それでは何から手を付けたらよいのでしょうか?

    今の時代スマホでも簡単に情報収集できます。しかしArduinoの場合、ある程度のプログラミングのコードの知識と、電気回路の知識が必要です。

    プログラミングのコードをいちいちネットで探すのは手間なので、初心者の方には必要最低限のコードが書いてあり、電気回路の知識0でも始められるこちらの本がおすすめです。

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    私もこちらの書籍を使って電子工作を始めました。この本は本当に初心者に優しく書かれています。しかも実践的ですぐに作りたい!という方におすすめです。

    ちなみに、自動水やり機の作製方法も丁寧に書いてあります。

    この本を買っただけではArduino本体がないので始めることができません。そこでこの本の内容と対応しているこちらのキットがおすすめです。
    本の内容と照らし合わせながら電子工作を進めることができます

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    こちらのキットのArduinoは純正なので安心です。中国の企業が沢山の類似商品を出しているので、初めては保証のついている純正のArduinoがおすすめです。

    最後に

    これからも色々な作品をブログにアップしていきたいと思います。私自身もまだまだ未熟なので一緒にレベルアップしていきましょう。