Arduino Nanoで作る信頼性の高いLCDストップウォッチ – ポテンショメータ不要

必要な部品と材料

部品	数量
ブレッドボード（汎用）	1
Arduino Nano R3	1
Adafruit標準LCD - 16x2 白文字/青背景	1
SparkFun プッシュボタンスイッチ 12mm	3
抵抗 10kΩ	5
抵抗 221Ω	1
ジャンパーワイヤー（汎用）	26

プロジェクト概要

こんにちは！このプロジェクトはLCDの基本を学ぶためのシンプルな学習用プロジェクトです。Arduino NanoとLCD（QUAPASS 1602A 16x2）を使用して、時・分・秒をカウントするストップウォッチを作ります。LCDの輝度調整機能も搭載しています。

コードを少し変更すれば100分の1秒単位までカウント可能ですが、私のLCDではリフレッシュレートが追いつかず正常に動作しませんでした。

タイミングはほぼ完璧に調整済みです（実測で約15%の誤差：実際の10分に対してストップウォッチでは10分2秒を表示）。stopwatchサブプログラム内のstart部分を変更する場合は、Arduinoのコード実行時間の影響を考慮してタイミング調整が必要になります。

手順1：配線

回路図（Schematicsを参照）に従ってArduinoとLCDをブレッドボード上で配線してください。

手順2：コードのアップロード

下記のコードをArduino IDEにコピー＆ペーストし、ArduinoをUSB接続してアップロードボタンをクリックします。

手順3：動作確認

シンプルで作りやすいLCDストップウォッチをお楽しみください。質問があればコメント欄へどうぞ。

ソースコード

/* シンプルなLCDストップウォッチ：スタート/ストップ/リセット/ラップ機能付き */
#include <LiquidCrystal.h>

// LCDピン設定 (RS, E, D4, D5, D6, D7)
LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

int h = 0, m = 0, s = 0, ms = 0;  // 時、分、秒、ミリ秒

const int start_pin = 8;
const int stop_pin  = 9;
const int reset_pin = 10;
const int brightness_pin = 6;
int brightness = 100;  // 輝度（0-255で調整可能）

void setup() {
  analogWrite(brightness_pin, brightness);
  lcd.begin(16, 2);
  pinMode(start_pin, INPUT);
  pinMode(stop_pin,  INPUT);
  pinMode(reset_pin, INPUT);
  pinMode(brightness_pin, OUTPUT);
}

void loop() {
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("STOPWATCH");
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("TIME:");
  lcd.print(h); lcd.print(":");
  lcd.print(m); lcd.print(":");
  lcd.print(s);

  if (digitalRead(start_pin) == HIGH) {
    stopwatch();
  }
}

void stopwatch() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("TIME:");
  lcd.print(h); lcd.print(":");
  lcd.print(m); lcd.print(":");
  lcd.print(s);

  ms += 10;
  delay(10);

  if (ms == 590) lcd.clear();

  if (ms == 590) { ms = 0; s++; }
  if (s == 60)   { s = 0; m++; }
  if (m == 60)   { m = 0; h++; }

  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("STOPWATCH");

  if (digitalRead(stop_pin) == HIGH) {
    stopwatch_stop();
  } else {
    stopwatch();  // 再帰呼び出しで継続
  }
}

void stopwatch_stop() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print("TIME:");
  lcd.print(h); lcd.print(":");
  lcd.print(m); lcd.print(":");
  lcd.print(s);
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("STOPWATCH");

  if (digitalRead(start_pin) == HIGH) {
    stopwatch();
  }
  if (digitalRead(reset_pin) == HIGH) {
    stopwatch_reset();
  } else {
    stopwatch_stop();
  }
}

void stopwatch_reset() {
  lcd.clear();
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("STOPWATCH");
  h = m = s = 0;
  return;
}

使用ライブラリ

LiquidCrystalライブラリ（Arduino標準ライブラリに含まれます）

回路図