Arduino IDEを起動するとこのような画面が開きます。 *地面が乾燥しすぎたときにスプリンクラーを自動的にオンにできる水センサー, Maker MovementとInternet of Thingsの人気の高まりにより、マイクロコントローラープラットフォームが増加しています。* Arduino *のようなプラットフォームは、開発者が自分のスキルを使用して電子プロジェクトに飛び込むことができるため、特に多くの注目を集めています。, また、PCを必要とし、センサーデータに依存するプロジェクトにとって、Firmataが非常に興味深い代替品になる可能性があることも確認しました。 さらに、既にPythonを知っている場合は、Arduinoを使い始める簡単な方法です!, PythonでArduinoを制御する基本を理解したので、より複雑なアプリケーションで作業を開始できます。 統合プロジェクトの開発に役立つチュートリアルがいくつかあります。 ここにいくつかのアイデアがあります:, * REST API:*これらは、さまざまなアプリケーションを統合するために広く使用されています。 RESTをArduinoで使用して、センサーから情報を取得し、アクチュエータにコマンドを送信するAPIを構築できます。 REST APIについて学ぶには、https://realpython.com/flask-connexion-rest-api/[Flask、Connexion、およびSQLAlchemyを使用したPython REST API]をご覧ください。, *代替GUI:*このチュートリアルでは、Tkinterを使用してグラフィカルアプリケーションを構築しました。 ただし、デスクトップアプリケーション用のグラフィカルライブラリは他にもあります。 別の方法を確認するには、https://realpython.com/python-gui-with-wxpython/[wxPythonを使用してPython GUIアプリケーションを構築する方法]を確認してください。, *スレッド:*このチュートリアルで使用した無限の「+ while +」ループは、Arduinoアプリケーションの非常に一般的な機能です。 ただし、スレッドを使用してメインループを実行すると、他のタスクを同時に実行できます。 スレッドの使用方法については、https://realpython.com/intro-to-python-threading/[Pythonのスレッドの紹介]をご覧ください。, 顔検出: IoTアプリでは、機械学習とコンピュータービジョンアルゴリズムを統合するのが一般的です。 これらを使用すると、たとえばカメラで顔を検出したときに通知をトリガーするアラームを作成できます。 顔認識システムの詳細については、https://realpython.com/traditional-face-detection-python/[Pythonを使用した従来の顔検出]をご覧ください。, 最後に、FirmataとArduino以外に、マイクロコントローラーでPythonを使用する他の方法があります。, * pySerial:* Arduino UnoはPythonを直接実行できませんが、独自のArduinoスケッチを設計し、https://github.com/pyserial/pyserial [pySerial]を使用してシリアル接続を確立できます。 その後、独自のプロトコルを使用してPythonでArduinoを制御できます。, * MicroPython:* Pythonをマイクロコントローラーで直接実行することに興味がある場合は、https://micropython.org/[MicroPython]プロジェクトをご覧ください。 ESP8266やhttps://en.wikipedia.org/wiki/ESP32[ESP32]などの一部のマイクロコントローラーで実行されるPythonの効率的な実装を提供します。, * SBC:*別のオプションは、https://www.raspberrypi.org/[Raspberry Pi]などのhttps://en.wikipedia.org/wiki/Single-board_computer [シングルボードコンピューター(SBC)]を使用することです。 Pythonを実行します。 SBCは、Linuxベースのオペレーティングシステムを実行できる完全なArduinoサイズのコンピューターであり、バニラPythonを使用できます。 ほとんどのSBCはhttps://en.wikipedia.org/wiki/General-purpose_input/output [汎用入力および出力ピン]を提供するため、ほとんどのアプリケーションでArduinoを置き換えるために使用できます。, http://www.circuitstoday.com/microcontroller-invention-history, https://files.realpython.com/media/blink.18009615ed53.png, https://files.realpython.com/media/blink_2.0a1b1975b7da.png, https://files.realpython.com/media/digital_input.5691a8f1d4fe.png, https://files.realpython.com/media/digital_input_2.a46059238b65.png, https://files.realpython.com/media/analog_input.b5c94511d649.png, https://files.realpython.com/media/analog_input_2.1d0464a94dd5.png, https://files.realpython.com/media/analog_input_demo.8a1831c1c606.gif, https://files.realpython.com/media/analog_output.6ea6cfee6f56.png, https://files.realpython.com/media/analog_output_2.f8d946a95317.png. ArduinoはArduino IDEというソフトを仕様してプログラムを書き込みます。 ここからダウンロードしましょう。. ここからダウンロードしましょう。, お使いのPCの環境によってはFTDIドライバというソフトをインストールする必要があります。ArduinoをPCとUSBケーブルで接続した場合にPCがポートを認識できない場合はここからドライバを入手してインストールしましょう。 以下のとおりです。 - PC:Windows 10 Fall Creators Update - Arduino-UNO - Arduinoビギナーのためのモーター・リレー・ブザー制御入門 前回の続きから、引き続きこの基盤を使ってモーターの外部操作を試みます。 お使いのPCの環境によってはFTDIドライバというソフトをインストールする必要があります。 メニューのツール>シリアルポートからFreaduino UNOを接続しているポートを選択します。 (adsbygoogle=window.adsbygoogle||[]).push({}); Arduino 入門 Lesson 20 【8bitシフトレジスタによる複数LED制御編】, 本日は「Lesson 20 シフトレジスタによる複数LED制御編」です。複数のLEDを直接Arduinoに抵抗と合わせて接続して制御するということではありません。これをしてしまうと、Arduino UNOのピンが足りなくなり、センサーやボタ…, 本日は、番外編02 Arduino UNO R3 外観とピン配置です。arduinoの入門編を書いていて、arduino自体の説明をしたいと考えていました。やはり、arduino自身のことを理解しておいた方が良いですよね。ということで番外編…, UNOの実際の回路を写真で掲載しても、接続がわかりずらいかなと考えていました。前々から「fritzing」を利用して回路を描くことで、わかりやすくしたいと考えていました。そこで本日は、「fritzing」のインストールと回路図を描くことに挑…, 本日は、スケッチ(コード、プログラム)の関数化についてです。Arduinoに複雑なことをさせようとするとスケッチ(コード、プログラム)がどんどん複雑になっていきますよね。そんなときはスケッチ(コード、プログラム)の関数化で解決です。ぜひ、ス…, 本日はLesson 22 【フォトレジスタ編】 其の1です。フォトレジスタは別名で色々な言い方がありますが、要は「光センサー」です。【フォトレジスタ編】についてはLessonを2回に分けます。「其の1」では、基本的なコードを理解します。「其…, ELEGOO Arduino用UNO R3 最終版スタータキット UNOチュートリアル付 (63 Items). これでプログラムを書き込む準備は終わりました。, 下の写真のようにサーボホーンが動いたでしょうか?成功していれば、サーボホーンが1秒毎に90°回転するはずです。 シリアル通信 -第3回:PCアプリで通信,当初は主にArduinoを使って、電子工作に関する説明をしていたブログです。2017年以降は主に作成したに関する記事が多いです Arduino用ソフトウェアを用意する. ピンのモード*(入力の場合は「+ i 」、出力の場合は「 o +」), `+ digital_input `はピン10を使用するデジタル入力なので、引数 ` 'd:10:i' `を渡します。 LEDの状態はピン13を使用してデジタル出力に設定されるため、「 led 」引数は「」d:13:o '+ `です。, `+ board.get_pin()`を使用する場合、以前に ` pyfirmata.INPUT `で行ったように、ピン10を入力として明示的に設定する必要はありません。 ピンを設定したら、「 read()」を使用してデジタル入力ピンのステータスにアクセスし、「 write()+」を使用してデジタル出力ピンのステータスを設定できます。, デジタル入力は、エレクトロニクスプロジェクトで広く使用されています。 プレゼンスセンサーやドアセンサーなどのデジタル信号を提供するいくつかのセンサーは、回路への入力として使用できます。 ただし、距離や物理量などのアナログ値を測定する必要がある場合があります。 次のセクションでは、PythonでArduinoを使用してアナログ入力を読み取る方法について説明します。, オンまたはオフにしかできないデジタル入力とは対照的に、*アナログ入力*はある範囲の値を読み取るために使用されます。 Arduino Unoでは、アナログ入力への電圧の範囲は0V〜5Vです。 適切なセンサーを使用して、距離などの物理量を測定します。 これらのセンサーは、これらの物理量を適切な電圧範囲でエンコードし、Arduinoで読み取れるようにします。, アナログ電圧を読み取るために、Arduinoはhttps://en.wikipedia.org/wiki/Analog-to-digital_converter[analog-to-digital converter(ADC)]を使用して、入力電圧をデジタル数値に変換します固定ビット数。 これにより、変換の解像度が決まります。 Arduino Unoは10ビットADCを使用し、1024個の異なる電圧レベルを決定できます。, アナログ入力の電圧範囲は、0〜1023の範囲の数値にエンコードされます。 0Vが適用されると、Arduinoはそれを数値 0 にエンコードします。 5Vが適用される場合、エンコードされた数値は 1023 です。 すべての中間電圧値は比例的にエンコードされます。, potentiometerは、Arduinoアナログ入力に印加する電圧を設定するために使用できる可変抵抗器です。 アナログ入力に接続して、点滅するLEDの周波数を制御します。, https://files.realpython.com/media/analog_input.b5c94511d649.png [], この回路では、LEDは以前と同様に設定されています。 ポテンショメータの終端端子は、グランド(GND)と5Vピンに接続されています。 このように、中央端子(カーソル)は、その位置に応じて0Vから5Vの範囲の任意の電圧を持つことができ、アナログピンA0でArduinoに接続されます。, https://files.realpython.com/media/analog_input_2.1d0464a94dd5.png [], LEDを制御する前に、回路を使用して、ポテンショメーターの位置に基づいてArduinoが読み取るさまざまな値を確認できます。 これを行うには、PCで次のプログラムを実行します。, 8行目では、引数「+ 'a:0:i' 」を使用して、「 analog_input 」をアナログA0入力ピンとして設定します。 無限の ` while `ループ内で、この値を読み取り、 ` analog_value `に保存し、 ` print()+`で出力をコンソールに表示します。 プログラムの実行中にポテンショメーターを移動すると、次のような出力が表示されます。, 印刷される値は、ポテンショメーターの位置が一方の端にあるときの0からもう一方の端にあるときの1までの範囲で変化します。 これらは浮動小数点値であり、アプリケーションによっては変換が必要な場合があることに注意してください。, 点滅するLEDの周波数を変更するには、 `+ analog_value +`を使用して、LEDをオンまたはオフに保つ時間を制御できます。, ここでは、「+ delay 」が「 analog_value + 0.01+」として計算され、「+ delay 」がゼロにならないようにします。 それ以外の場合、最初の数回の反復中に「 None 」の「 analog_value 」を取得するのが一般的です。 プログラムの実行時にエラーが発生しないようにするには、13行目の条件を使用して、「 analog_value 」が「 None +」であるかどうかをテストします。 次に、点滅するLEDの周期を制御します。, プログラムを実行し、ポテンショメーターの位置を変更してみてください。 LEDが点滅する頻度が変わることに気付くでしょう。, https://files.realpython.com/media/analog_input_demo.8a1831c1c606.gif [], これまで、回路でデジタル入力、デジタル出力、アナログ入力を使用する方法を見てきました。 次のセクションでは、アナログ出力の使用方法について説明します。, 場合によっては、アナログ信号を必要とするデバイスを駆動するために*アナログ出力*が必要です。 Arduinoには、電圧を特定の範囲の任意の値に設定できる実際のアナログ出力は含まれていません。 ただし、Arduinoにはhttps://en.wikipedia.org/wiki/Pulse-width_modulation[*Pulse Width Modulation *](PWM)出力がいくつか含まれています。, PWMは、デジタル出力を使用して可変電力の信号を生成する変調技術です。 これを行うには、一定の周波数のデジタル信号を使用します。この信号では、https://en.wikipedia.org/wiki/Duty_cycle [ duty cycle ]が必要な電力に応じて変更されます。 デューティサイクルは、信号が high に設定されている期間の一部を表します。, すべてのArduinoデジタルピンをPWM出力として使用できるわけではありません。 可能なものは、チルダ( 〜)で識別されます:, いくつかのモーターを含むいくつかのデバイスは、PWM信号によって駆動されるように設計されています。 アナログフィルターを使用すると、PWM信号から実際のアナログ信号を取得することもできます。 前の例では、デジタル出力を使用してLEDライトをオンまたはオフにしました。 このセクションでは、ポテンショメーターによって与えられたアナログ入力の値に従って、PWMを使用してLEDの輝度を制御します。, PWM信号がLEDに適用されると、その輝度はPWM信号のデューティサイクルに従って変化します。 次の回路を使用します。, https://files.realpython.com/media/analog_output.6ea6cfee6f56.png [], この回路は、1つの違いを除いて、アナログ入力をテストするために前のセクションで使用したものと同じです。 ピン13でPWMを使用することはできないため、LEDに使用されるデジタル出力ピンはピン11です。, https://files.realpython.com/media/analog_output_2.f8d946a95317.png [], *10行目では、引数 `+ 'd:11:p' `を渡すことにより、 ` led `をPWMモードに設定します。