初心者でも小学生でも簡単!Arduinoでプログラミングを始めよう

初心者でもできるArduinoとはプログラミング
初心者でも小学生でもできるArduinoとは
MatsuAki
MatsuAki

初めてArduino(アルデュイーノ)を使ったプログラミングの学習を始めようと思っています。

プログラミングを始めようと思っている方、小学生のお子様へプログラミングの学習機会を作ろうと考えているお父様、お母様向けに初心者でも理解できるようArduinoを使ったプログラミングや電子工作の情報をなるべくわかりやすく発信していきます。

こんな人にお勧め

プログラミングを始めようと思っている

・小学生や中学生のお子様向けへプログラミングの学習機会を作ろうと考えているお父さん、お母さん

電子工作やプログラミングを始めたいが、何から始めてよいか迷われている・悩んでいる方

Arduino(アルデュイーノ)とは何?

Arduinoの特徴とは

Arduino(アルデュイーノ)にはプロセッサ(プログラムを実行するためのハードウェア部品)や入力・出力を行うポート(接続口)が備わっている基盤と無償で提供されているソフト開発をパソコンにインストールしてプログラムを作成することで、子供から大人まで誰でも簡単に電子部品の制御やプログラミングを行う事が出来ます。

Arduinoで結局何ができるの?

デジタルまたはアナログ信号を出力することで、LEDの点滅やモーターの駆動、ディスプレイへの文字出力などが可能です。また入力にも対応しているので、光や温度・湿度などのセンサーを接続して状態も調べることができます。

これらを組み合わせることで様々なセンサーを使って状況を判断して条件に基づいて制御するようなロボットや機械を作ることができます。

Arduinoの種類(エディション)

Arduinoには様々な種類がある

Arduinoのホームページを参照すると用途に応じた様々な種類のArduinoが用意されています。機器にArduinoを内包する場合は設置スペースを少しでも小さくするため小型のArduinoを選択する必要があります。また多くのセンサーや入力情報を取得する必要がある場合は、インターフェースの数が多いArduinoを採用することが望ましいです。

このように用途に応じて選べるくらい様々な種類のArduinoが用意されています。

UNO101DueMicroNano
プロセッサATmega328P
(16MHz)
Intel Curie
(32MHz)
AT91SAM3X8E
(84MHz)
ATmega32u4
(16MHz)
ATmega328
(16MHz)
メインメモリー2Kバイト80Kバイト96Kバイト2.5Kバイト2Kバイト
フラッシュメモリー32Kバイト384Kバイト512Kバイト32Kバイト32Kバイト
デジタルI/O1414542014
PWM出力641276
アナログ入力6612128
アナログ出力2
端子の定格電流各端子40mA各端子20mA各端子の合計130mA各端子40mA各端子40mA
動作電圧5V3.3V3.3V5V5V
電源入力電圧7~12V7~12V7~12V7~12V7~12V
出力電圧5V、3.3V5V、3.3V5V、3.3V5V、3.3V5V、3.3V
プログラム書込端子USB(タイプB)
ICSP
USB(タイプB)
ICSP
USB(micro-B)
ICSP
USB(micro-B)
ICSP
USB(micro-B)
ICSP
インターフェースUSART、I2C、SPIUSART、I2C、SPIUSART、I2C、SPI、CAN、USBUSART、I2C、SPIUSART、I2C、SPI
サイズ74.9×53.3mm68.6×53.3mm101.6×53.3mm48.2×17.8mm43.2×17.8mm

Arduinoの入手方法

Arduinoを手に入れるには

Arduinoは一般の家電量販店やパソコンを取り扱うお店では販売されていません。

有名どころですと秋葉原などの電子パーツを取り扱う店舗の一部で取り扱いがあります。

購入するためにわざわざ秋葉原に行かなくてもオンラインショップで購入も可能です。

秋月電子通商

スイッチサイエンス

Amazon

・若松通商

Arduinoの周辺機器

Arduinoのボードを用意しただけでは動かすことも、制御することもできません。

Arduinoへプログラムを転送し、そのプログラムに書かれている内容を動かすことで初めて一連の動作ができます。そこでArduinoへプログラムを転送するためにはプログラムを書くためのパソコン、Arduinoへ転送るためのUSBケーブルが必須です。またArduinoへ電気を供給するためのACアダプタや電子部品を制御するための入力情報(センサー情報)も併せて必要となります。

パソコン

パソコンはハイスペックな高価なパソコンは必要ありません。

最低限Arduinoのソフトウェアをダウンロード&インストールするために、インターネットに接続できて、WindowsやMacのパソコンで問題ありません。

Arduinoのソフト開発をするための開発環境が導入できる各OSのバージョンはこちらです。(※2020年04月時点)

・WindowsであればOSバージョンが8.1または10

・Macであれば10.10または最新バージョン

USBケーブル

パソコン上で作成したプログラムは、USBケーブルを利用してArduinoへ転送します。

注意点として利用するUSBケーブルは一方が「USB Aオス」(パソコン接続側)、もう一方が「USB Bオス」(Arduino接続側)になります。”USBケーブルA-Bタイプ”のような記載されているUSBケーブルを用意してください。

ACアダプタ

ACアダプタには、出力形式、出力電圧、供給可能な電流がされています。Arduinoを動作させるためには、直流7~12Vの電圧が必要です。

ACアダプタの端子部分であるプラグの形状やサイズにも注意が必要です。Arduionoの電子端子に接続するためには外形5.5mm、内径2.1mmのプラグが内蔵されたACアダプタを選択します。さらにはプラグ中央がプラス電極となっている「センタープラス」の製品を選択する必要があります。

各種電子部品(電子パーツ)

Arduino本体に搭載されているインターフェースに電子パーツを接続して制御できます。

制御できる電子パーツは明かりを点灯するLED表示灯や文字などを表示できる液晶デバイス、物を動かすのに利用するモータ、明るさ、温度・湿度などを計測する各種センサーなど様々な種類の電子パーツがあります。これらパーツを動作させたい電子回路によって選択します。

スターターキット

初めてArduinoを利用したり電子工作を行う場合はArduinoと基本的な電子パーツがセットになった「スターターキット」を購入しても良いと思います。Arduino本体と電子工作を簡単に行えるブレッドボード、LED灯など基本的な電子パーツや導線などがセットになっているので、自分でかき集める手間が省けます。

【まとめ】初心者でも小学生でも簡単!Arduinoでプログラミングを始めよう

・Arduinoは子供から大人まで誰でも簡単に電子部品の制御やプログラミングを行う事ができます。

・Arduinoの種類は様々な種類が用意されている

・Arduinoを最低限動かすには、パソコン、USBケーブル、ACアダプタ、電子パーツ(LEDなど)※任意 が必要

MatsuAki
MatsuAki

今回はArduinoを使って初心者でもプログラミングがわからない大人やお子様向けにArduinoとは何か?を簡単にご紹介しました。

正直、今回のこの記事だけではまた全容はわからないと思います。

これから皆様にわかりやすい形で記事を書いていこうと思います。

つづきはもう少々お待ちください。