Arduinoシフトレジスタで美しい光のシーケンスを作成

部品と材料

Arduino UNO	×1
ブレッドボード（汎用）	×2
ジャンパーワイヤ（汎用）	×55
74HC595 シフトレジスタ	×1
タクトスイッチ	×4
可変抵抗器（汎用）	×1
LED（汎用）	×8
抵抗 220Ω	×9
抵抗 10kΩ	×4

必要な工具

手（ハンダ付け不要、ブレッドボードで組み立て可能）

アプリとオンラインサービス

Arduino IDE

プロジェクト概要

LEDと配列を使った実験を楽しんでいたところ、シフトレジスタとLCD画面を活用して、コードを書き換えることなく光のアニメーションを作成・表示・編集できるプログラムを作成しました。

操作方法

左から右へボタン1〜4が配置されています。

• ボタン1：値を増やす / LEDをON（HIGH）にする
• ボタン2：値を減らす / LEDをOFF（LOW）にする
• ボタン3：フレーム作成中にカーソルを戻す
• ボタン4：「戻る」ボタンとして機能

主な機能

• アニメーション速度の調整
• ループ再生回数の設定
• コード上部の ARR_SIZE でフレーム数を変更可能
• LCDメニューによる直感的な操作

コード

Light Sequencer (C/C++)

配線が正しければそのまま動作します。お楽しみください。

#include <LiquidCrystal.h>
#define ARR_SIZE 16  // フレーム数（任意に変更可能）
#define LIGHTS 8     // LEDの数

const int btn1 = 7, btn2 = 8, btn3 = 9, btn4 = 10;
int bs1 = 0, bs2 = 0, bs3 = 0, bs4 = 0;

const int latchPin = 11;
const int clockPin = 13;
const int dataPin = 12;

byte data;
bool ArrOne[ARR_SIZE][LIGHTS] = {false};
byte lightArrOne[ARR_SIZE] = {0xFF};

int animSpeed = 50;
int loopCount = 5;

const int rs = 15, en = 14, d4 = 3, d5 = 4, d6 = 5, d7 = 6;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

void setup() {
  pinMode(btn1, INPUT_PULLUP);
  pinMode(btn2, INPUT_PULLUP);
  pinMode(btn3, INPUT_PULLUP);
  pinMode(btn4, INPUT_PULLUP);
  lcd.begin(16, 2);
  pinMode(latchPin, OUTPUT);
  PrintMenu();
}

void loop() {
  bs1 = digitalRead(btn1);
  bs2 = digitalRead(btn2);
  bs3 = digitalRead(btn3);
  bs4 = digitalRead(btn4);

  if (bs1 == HIGH) { bs1 = LOW; delay(150); Play(); }
  else if (bs2 == HIGH) { bs2 = LOW; delay(150); Create(ArrOne); }
  else if (bs3 == HIGH) { bs3 = LOW; delay(150); SetSpeed(); }
  else if (bs4 == HIGH) { bs4 = LOW; delay(150); SetLoop(); }

  PrintMenu();
  delay(150);
}

// 以下、各関数（PrintMenu, PrintCreate, Play, Create, IntToHexToByte, 
// BoolArrayToByte, SetSpeed, SetLoop, shiftOut, ClearScreen）は原文通り
// 省略していますが、実際の使用時は全コードをコピーしてください。

回路図

配線は画像を参照してください。抵抗の長さ制限と可読性のため、実際の製作より広げて描いています。組み立て後、よりコンパクトにまとめる工夫をしてみてください。