Arduinoを使って、実際に動作するキッチンタイマーを製作することにより、プログラミングの基礎知識を習得する入門シリーズです。
基礎編はパート1とパート2に分かれています。
パート1ではキッチンタイマーを製作し、パート2では(変な)オリジナルキーボードを製作します。
Arduino入門 基礎1
第1回 はじめに
「Arduinoでプログラミング入門」シリーズの概要を説明します。
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第2回 Arduinoとは
このシリーズ記事で使用する「Arduino」について、どのようなものなのか概要を解説します。
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第3回 プログラミングとは
「プログラミング」や「プログラム」はどのようなものなのか、イメージを解説します。
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第4回 必要なもの(アプリ・電子部品類)
基礎編(パート1とパート2)で製作に必要なものをまとめます。今回はプログラミングアプリと電子部品類を説明します。
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第5回 必要なもの(工具類)
基礎編(パート1とパート2)で製作に必要なものをまとめます。今回は工具類を説明します。
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第6回 買い物リスト
第4回と第5回の記事で説明しました製作に必要なものをリストにまとめます。買い物リストとしてご利用ください。
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第7回 電子工作の第一歩(1)
必要なものを揃えたら、いよいよ電子工作世界への第一歩を踏み出しましょう!今回と次回の記事ではArduinoボードにLEDを1個接続します。
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第8回 電子工作の第一歩(2)
Arduinoボードをブレッドボードにセットできましたので、いよいよLEDを接続します!
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第9回 Arduino IDEのインストール
ブレッドボードの回路が完成しましたので、次はプログラミングの準備です。「Arduino IDE」というプログラミングソフトをインストールします。
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第10回 最初のスケッチ(1)
ここまでの作業でハードウェアとソフトウェアの準備ができました。いよいよプログラミングの世界に踏み出しましょう!
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第11回 最初のスケッチ(2)
いよいよ初めてのスケッチを完成させてLEDを制御してみます!うまく制御できますように!!
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第12回 プログラミング言語
今回の記事では「プログラミング言語」という言葉の意味を深掘りします。
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第13回 コメント
スケッチを理解しやすくするために「コメント」という仕組みについて理解します。実際にスケッチに「コメント」を書いてみます。
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第14回 インデント
スケッチではスペースが多用されますが、一見すると無駄に見えるスペースの役割を理解します。実際に初めて作成したスケッチを更新します。
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第15回 #define
今回の記事では「#define」という仕組みを利用して、スケッチを変更しやすくします。とても重要な考え方ですが、仕組みは簡単です!
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第16回 #defineの続きと算術演算子
今回は「算術演算子」について理解します。難しそうな用語ですが、中身は「足し算、引き算、掛け算、割り算の記号」です。
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第17回 チャレンジ課題1
今まで習得した知識を使って課題にチャレンジしてみましょう!
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第18回 キッチンタイマーのスケッチ
今回からいよいよキッチンタイマーのスケッチ作成を始めます!
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第19回 スイッチを追加する
今回は、キッチンタイマーの時間計測を開始するための「スイッチ」を追加します。今回はブレッドボードの回路製作を行います。
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第19回補足 Arduinoボードの端子名
Arduinoボードの端子番号について補足します。 A0端子? 前回(第19回)の記事では、スイッチを「A0端子」に接続しました。 一方、青色LEDは「12番端子」に接続しました…
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第20回 digitalRead
前回の記事で追加したスイッチの状態をスケッチで読み取ってみます。
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第21回 シリアルモニタ
今回はArduinoボード内部の情報を教えてもらう方法について解説します。実際のスイッチ状態の読み取り結果を教えてもらいます。
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第22回 while
ブレッドボードのスイッチを、キッチンタイマーのスタートボタンとして動作するようにスケッチを作成します。
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第23回 式と評価
今回はwhileの動作について理解を深めます。「式」と「評価」という概念について習得します。
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第24回 変数
プログラミングの中でもとても重要な「変数」という仕組みを習得します。変数を使用するとキッチンタイマーで時間計測ができるようになります!
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第25回 変数の利用
いよいよキッチンタイマーとして時間計測ができるようにスケッチを作成していきます。
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第26回 for
今回の記事では「一定回数処理を繰り返す」という処理の別の書き方を習得します。whileと合わせて使いこなせるようになりましょう!
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第27回 変数の詳細(1) 〜変数のスコープ〜
スケッチで使用している「変数」は自由にどこでも使えるわけではありません。今回は「変数」の使用上の注意について習得します。
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第28回 変数の詳細(2)〜メモリ〜
スケッチでは変数を扱っていますが、Arduinoボードは内部でどのように変数を扱っているか詳しく調べて、変数の扱い方の理解を深めます。
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第29回 スピーカーの追加
キッチンタイマーで設定時間になったことを知らせるためにアラーム音を鳴らします。そのためのスピーカーをブレッドボードに追加します。
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第30回 音の仕組みと圧電スピーカーの仕組み
今回は圧電スピーカーの仕組みを理解して、実際にスピーカーを鳴らしてみます。計算が多いですが、なんとか乗り切りましょう!
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第31回 アラーム音の追加
設定時間になったらアラーム音を鳴らす、というスケッチを作成します。やっとキッチンタイマーらしくなってきました!
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第32回 LEDを追加する
キッチンタイマーとして、残り時間がわかるといいですよね。今回は残り時間の目安を表示するためのLEDをブレッドボードに追加します。
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第33回 if
前回の記事で追加したLEDを制御して、残り時間の目安をLEDの点灯状態で表現するスケッチを作成します。
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第34回 チャレンジ課題2
今まで習得した知識を使ってチャレンジ課題に挑戦してみましょう!
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第35回 if 〜 else 〜
現在のキッチンタイマーは残り時間の目安は分かりますが、かなり漠然としています。そこで今回は残り時間が少なくなったらキッチンタイマーの動作を変える制御をしてみます。
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第36回 アラーム音をメロディーに変更する
設定時間になったことを知らせるアラーム音は味気ないので、メロディーに変更してみます。
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第37回 #include
アラーム音をメロディーに変更したらスケッチが長くなってしまいました。今回はスケッチを整理します。
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第38回 配列
今回はメロディーを変更しますが、変更しやすい仕組みを利用してスケッチを作成します。
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第39回 チャレンジ課題 3
今までの知識を活用して、キッチンタイマーの動作をいろいろ変更するチャレンジ課題です。ぜひ挑戦してみてください!
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第40回 関数
「関数」という便利な仕組みを利用して、スケッチの見通しを良くします。関数はとても重要で他のプログラミング言語でも必ず出てきますので、ぜひ習得してみてください!
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第41回 switch
今回は条件に応じて処理内容を選択する「switch」という仕組みを習得します。ちょっと無理矢理感がありますが…ぜひ習得してみてください!
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第42回 列挙体
Arduinoのスケッチでたまに見かける「列挙体」という仕組みを習得します。
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第43回 2次元配列
今回は「2次元初列」という仕組みを利用して、メロディーのそれぞれの音の長さも変更できるようにします。
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第44回 構造体
2次元配列によるメロディーの音程と長さのデータはわかりづらいところもあります。今回は「構造体」という仕組みを利用してメロディーデータをわかりやすく表現します。
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第45回 チャレンジ課題 4
ここまででプログラミングの基礎が習得できました!総まとめとしてチャレンジ課題を用意しました。
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第46回 補足 – 定数定義
今回の記事から、今までの内容を深掘りする補足記事となります。今回はArduinoのスケッチでよく見かける定数定義について補足します。
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第47回 補足 – !Serial
Arduino Microoのシリアルモニタはちょっとクセがあり、思い通りに動かないケースがあります。今回はその原因と対策について解説します。
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第48回 補足 - 変数の振る舞い
今回は無茶な変数の使い方をして、「変数」に対する理解を深めます。
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第49回 補足 – typedef
Arduinoのスケッチではほとんど見かけませが、たまに見かける「typedef」という仕組みについて解説します。
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最終回 チャレンジ課題
今回でこのシリーズは最終回です!お疲れさまでした!と言いつつ、最後にチャレンジ課題を用意しましたのでチャレンジしてみてください!