Arduinoデジタルダイス: LCD表示の乱数ジェネレーター自作

必要な部品と材料

部品	数量	備考
Arduino UNO	1
16×2 キャラクタLCD (HD44780互換, 白文字/青背景)	1	Adafruit標準等
タクトスイッチ (12mm, ブレークアウトボード付推奨)	1	振動/衝撃センサー代用可
可変抵抗器 (10kΩ)	1	LCDコントラスト調整用
ブレッドボード	1
ジャンパーワイヤー	1式
USBケーブル (A-B)	1	電源/書き込み用

プロジェクト概要

物理ダイスに飽きた筆者が、ArduinoとLCDで「デジタルダイス」を自作したプロジェクトです。ボタン (または振動センサー) を押すと「Rolling dice...」表示後、1〜6の乱数を2個生成して表示します。シンプルながら、乱数シード生成やLCD制御、入力デバウンスの基礎が学べます。

配線 (LCD 4ビットモード)

LCDピン	Arduinoピン	備考
VSS (GND)	GND
VDD (VCC)	5V
VO (コントラスト)	可変抵抗器中間端子	両端を5V/GND
RS	7
RW	GND	書き込み固定
E	8
D4	9
D5	10
D6	11
D7	12
A (バックライト+)	5V (抵抗経由推奨)
K (バックライト-)	GND

ボタン/衝撃センサー

• 信号ピン → デジタルピン 2
• もう一方 → GND
• 内部プルアップ使用 (pinMode(2, INPUT_PULLUP)) でアクティブLOW

スケッチ (改良版)

元コードの Shock 変数名を buttonPin に改名、randomSeed をアナログノイズから取得、デバウンス処理追加、カスタム文字 (ダイス風アイコン) 表示機能追加。

#include 

// LCDピン定義 (RS, E, D4, D5, D6, D7)
LiquidCrystal lcd(7, 8, 9, 10, 11, 12);

const int buttonPin = 2;   // ボタン/衝撃センサー入力
const int ledPin = 13;     // 内蔵LED (ロール中点滅用)

// カスタム文字: ダイスの「・」パターン (8x5ドット)
byte diceDot[] = {
  B00000,
  B00000,
  B01110,
  B01110,
  B01110,
  B01110,
  B00000,
  B00000
};

unsigned long lastPress = 0;
const unsigned long debounceDelay = 200;  // 200msデバウンス

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);
  lcd.createChar(0, diceDot);  // カスタム文字0登録
  
  pinMode(buttonPin, INPUT_PULLUP);
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
  
  randomSeed(analogRead(A0));  // フローティングピンのノイズでシード生成
  
  // 起動画面
  lcd.clear();
  lcd.write(byte(0));
  lcd.print(F(" Digital Dice "));
  lcd.write(byte(0));
  delay(1500);
  showStandby();
}

void loop() {
  int btnState = digitalRead(buttonPin);
  
  // 押下検出 (LOWアクティブ、デバウンス付き)
  if (btnState == LOW && (millis() - lastPress > debounceDelay)) {
    lastPress = millis();
    rollDice();
  }
}

void showStandby() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(F("Press to Roll"));
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.write(byte(0));
  lcd.print(F("  Ready!  "));
  lcd.write(byte(0));
}

void rollDice() {
  lcd.clear();
  lcd.print(F("Rolling dice..."));
  
  // ロール演出: LED点滅 + 待機
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    digitalWrite(ledPin, i % 2);
    delay(250);
  }
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  
  // 乱数生成 (1-6)
  int dice1 = random(1, 7);
  int dice2 = random(1, 7);
  
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(F("Dice 1 = "));
  lcd.print(dice1);
  lcd.print(F(" "));
  lcd.write(byte(0));  // ドットアイコン
  
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(F("Dice 2 = "));
  lcd.print(dice2);
  lcd.print(F(" "));
  lcd.write(byte(0));
  
  // 合計値表示 (オプション)
  lcd.setCursor(12, 1);
  lcd.print(F("Sum:"));
  lcd.print(dice1 + dice2);
  
  delay(3000);  // 3秒表示
  showStandby();
}

動作確認

1. 配線完了後、スケッチをアップロード
2. LCDコントラストを可変抵抗で調整 (文字が見える位置)
3. ボタンを押すと「Rolling dice...」→ 2個のダイス目表示
4. 3秒後に待機画面に戻る

発展アイデア

• サイコロ個数を可変に (ボタン長押しで切替等)
• 履歴表示機能 (最後の10回分等)
• OLEDグラフィックディスプレイでダイス目をドット絵表示
• 加速度センサー (MPU6050等) で「振って振る」ジェスチャー対応
• ブザーでロール音效果音追加
• TRPG用: 任意面ダイス (d4, d8, d10, d20等) 対応
• バッテリー駆動 + スリープモードで携帯型ダイス化