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Arduinoでプログラミング入門〜基礎編パート1〜

実際に動作するキッチンタイマーをArduinoで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。

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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。 はじめに 最近はいろいろなところでプログラミングが話題になっています。AI(人工知能)や自動運転の話題...

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第2回 Arduinoとは このシリーズ記事で使用する「Arduino」について説明します。 Arduinoの概要 前回の記事で、Arduinoは「電子工作とプログラミングが簡単にできるシステム」と説明しまし...

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第3回 プログラミングとは 「プログラミング」とはどのようなものなのか説明します。 プログラミングとは 今までの記事では「プログラミング」や「プログラム」という言葉を使ってきましたが、具...

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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。 説明内容 今回と次回の記事で、「Arduinoでプログラミング...

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第5回 必要なもの(工具類) 基礎編パート1sパート2で必要なものをまとめます。今回は工具類を説明します。 足りないものだけ購入しましょう 今回は工具類を説明しますが、持っているものは活用して...

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第6回 買い物リスト 必要なものを買い物リストとしてまとめます。 買い物リストの見方 第4回と第5回の記事で必要なものを一通り説明しました。 今回は買い物リストとしてまとめておきます。...

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第7回 電子工作の第一歩 (1) 初めての電子工作&プログラミングでは、1個のLEDを制御します。今回は、ArduinoにLEDを1個接続する電子工作の前半の説明です。 「電子工作の第一歩」 最初はArduino...

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第8回 電子工作の第一歩 (2) 電子工作の続きです。今回はArduinoにLEDを1個接続する電子工作をします。 使用するLED これからArduino MicroにLEDを接続します。 この記事で使用するLEDは「抵抗内蔵...

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第9回 Arduino IDEのインストール 今回はArduino IDEをインストールします。 説明の進め方 今回の記事では、Arduino IDEのインストールとセットアップを行います。 次の順番で説明していきますので、作業...

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第10回　最初のスケッチ(1) 今回からいよいよスケッチの作成に入ります。 最初のスケッチ内容 それでは、これから初めてのスケッチ(プログラム)を作っていきます。まずはゴールの確認です。 ゴール...

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第11回 最初のスケッチ(2) 今回はArduinoの端子をスイッチ制御する方法を習得します。 Arduinoの端子を制御する指示 前回の記事では、スケッチに12番ピンをスイッチ機能に設定する指示を書きまし...

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第12回 プログラミング言語 今回はプログラミング言語について説明します。 言語? ちょっと長い道のりでしたが、最初のスケッチを作成してArduinoを動作させてみました。 Arduinoを動かすための指...

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第13回 コメント 今回はスケッチを見やすくします。 キッチンタイマーのスケッチを作る前に 第12回までの記事で、LEDを1秒ごとにつけたり消したりするスケッチを作成して、実際にArduino...

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第14回 インデント 今回は別の観点でスケッチを見やすくします。 残っている謎 今回の記事では、今まで謎にしていた以下の2つのことを解き明かします。 ひとつはsetupとloopに出てくる「 {...

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第15回 #define 今回はLEDの点滅パターンを変更してみます。 スケッチをコピーする ずいぶんと長い道のりでしたが、LEDを1秒ごとにつけたり消したりするスケッチがやっと完成しました。...

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第16回 #defineの続きと算術演算子 今回は #define の続きと、算術演算子を習得します。 #defineの追加 前回のスケッチではdelay(1000);の1000の部分を#defineで定義してスケッチを変更しやすくしました。...

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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す。 チャレンジ課題 このシリーズの最初のチャレンジ課題は、追加で緑色のLEDを接続して、そのLEDを前回のスケッ...

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第18回 キッチンタイマーのスケッチ やっっっと、キッチンタイマーのスケッチを作り始めます。 キッチンタイマー最初のスケッチ キッチンタイマーは、設定時間になったらアラームで時間になったことを知ら...

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第19回 スイッチを追加する ブレッドボードにスイッチを追加します。 スイッチを追加しよう！ 前回の記事では青色LEDをピカッ、ピカッ、と光らせるスケッチを作成しました。このピカッ、ピカッ、と...

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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 今回はpinModeの復習をした後、スイッチの状態を読み取る命令を習得します。 pinModeの復習 第10回の記事でpinModeを説明しましたが、その時は引数の「INPUT_PULLUP」の...

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第21回 シリアルモニタ 今回はスイッチの状態をArduino IDEで確認します。 Arduinoボードの中で起こっていることを自分の目で確認したい 前回の記事では、A5端子内部のデジタル電圧計を読み取...

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第22回 while キッチンタイマーのスケッチを変更して、「スイッチが押されたらLEDの点滅を開始する」という動作にします。 習得した項目の確認 前回までの記事で、青色LEDを1秒に1回...

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第23回 式と評価 今回は「式」と「式の評価」という考え方を習得して、whileの動作について理解を深めます。 比較演算子 前回の記事では「何かと何かが等しい」などの比較をする記号を習...

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第24回 変数 タイマーの時間を計測する方法を検討します。 タイマー機能を追加 前回までのスケッチで、スイッチを押すと、LEDを1秒に1回光らせる動作を実現することができました。 ...

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第25回 変数の利用 今回の記事では、時間を計測するスケッチを作成します。 説明内容 前回の記事では、C++言語に「変数」という仕組みが用意されていることを説明しました。変数はメモ用紙...

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第26回 for文 一定回数の処理をwhileとは別の方法で実現します。「一定回数処理を繰り返す」一般的な方法です。 一定回数処理を繰り返すスケッチ 前回の記事では、一定回数処理をする...

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第27回 変数のスコープ 今回は変数について理解を深めます。 今回の説明内容 前回までの記事では、変数の基本的な使い方について習得してきました。 変数はメモ用紙のようなもので、そのメモ用...

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第28回 変数の詳細2 〜メモリ〜 今回の記事では、「Arduinoボードが変数をどのように処理しているのか」を習得して、変数の扱い方の理解を深めます。 前回の記事の「疑問」 前回の記事で変数の特徴につ...

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第29回 スピーカーの追加 今回はブレッドボードにスピーカーを接続します。 アラーム音を追加しよう！ 今まで製作したキッチンタイマーは、スイッチを押すとLEDが点滅を始めて時間の計測を開始し...

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第30回 音の仕組みと圧電スピーカーの仕組み 今回は音の仕組みと圧電スピーカーの仕組みを理解して、Arduinoで音を鳴らしてみます。 音の仕組み いよいよキッチンタイマーらしく、時間になったらアラーム音が鳴るよ...

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第31回 アラーム音を追加する 今回はキッチンタイマーのスケッチにアラーム音を追加します。 音程と周波数 前回の記事では、digitalWriteとdelayMicrosecondsを使って、ずいぶんと面倒なプログラミン...

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第32回 LEDを追加する 基本的なキッチンタイマーのスケッチができました。今回は残り時間の目安を表示するLEDを追加します。 残り時間の表示 前回までに製作したキッチンタイマーは、「スター...

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第33回 if タイマーの残り時間に応じて、前回追加したLEDを制御します。 残り時間LEDの制御 前回追加した残り時間を表現するLEDは以下のように制御することにします。 タイマーが...

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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スケッチを作成してみましょう。 チャレンジ課題 2つの課題を用意してみました。今までの知識を使ってチャレンジしてみてください！ チャレ...

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第35回 if 〜 else 〜 今回はタイマーの残り時間が少なくなったら動作を変える制御をします。 制御文 前回の記事ではifを使って、ある条件が成立しているときに指示を実行する、という制御を...

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第36回 アラーム音をメロディーに変更する 今回はアラーム音をメロディに変更します。 アラーム音をメロディに変えよう ここまでのプログラミングで、キッチンタイマーとしての動作はある程度完成しました。 ただ...

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第37回 #include 今回はスケッチを整理します。 スケッチ、長くないですか？ 前回の記事で、アラーム音をメロディーに変えたのはいいですが、スケッチがなんだかずいぶん長くなってしま...

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第38回 配列 今回はアラームのメロディーを変更してみます。 メロディーの変更 前々回の記事で、単調なアラーム音をメロディーに変更しましたが、今回はそのメロディーを変更してみ...

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第39回 チャレンジ課題 3 今までの知識を使ってスケッチを変更してみましょう。 チャレンジ課題 2種類のチャレンジ課題を用意してみました。 チャレンジ課題３－１　動作開始時にもメロディーを...

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第40回 関数 今回の記事では、残り時間を表現する3個のLEDの制御方法を変えてみます。 残り時間LED制御方法について、少し深掘りしてみる 製作したキッチンタイマーには、残り時間を...

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第41回 switch 今回は、条件に応じて処理を切り替える、という方法を習得します。 やりたいこと 前回の記事で、残り時間を表現する3個のLEDを制御する関数を作りました。 具体的には、...

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第42回 列挙体 今回もさらに関数を変更します。 時間表示関数の引数について 現在のスケッチでは、時間表示用LEDの制御用に次の関数を作成しています。 void controlTimeLed(uint8_t n...

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第43回 2次元配列 今回はメロディーのそれぞれの音の長さを変えられるように変更します。 メロディーの音の長さを変えたい タイマー時間になったらメロディーを演奏していますが、現在の...

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第44回 構造体 今回はメロディーデータの形式を変更します。 メロディーデータの問題点 前回の記事では2次元配列を使用して、メロディーデータを「音程データ」と「音の長さデータ」の...

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第45回 チャレンジ課題 4 プログラミングの基本が習得できましたので、チャレンジ課題に挑戦してみましょう！ プログラミングまとめ ずいぶんと長い道のりでしたが、今までの記事でプログラミン...

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第46回 補足 – const 今回から補足知識を説明していきます。 補足記事 この基礎編パート1では、プログラミングに必要な最低限の知識を習得してきました。 ただ、他の人が書いたスケッチを見...

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第47回 補足 – シリアルモニタ 今回はArduino Microでシリアルモニタを使用する際の注意点を説明します。 シリアルモニタの復習 第21回の記事で「シリアルモニタ」の使い方を習得しました。 Arduino M...

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第48回 補足 – 変数 今回は変数の扱いについて補足します。 変数の復習 今までの記事で、変数の性質について詳しく説明していませんでしたので、この記事では変数についてもう少し掘り下げ...

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第49回 補足 – typedef 第42回で列挙型、第44回で構造体を習得しましたが、これらをもう少し使いやすくする手法を習得します。 typedefのコンセプト 列挙型、構造体について忘れてしまっていた...

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最終回 チャレンジ課題 基礎編パート1の最後にいくつかのチャレンジ課題に挑戦してみましょう。 たくさんプログラミングしよう 基礎編パート1では、Arduino Microでキッチンタイマーを作りなが...