このチュートリアルでは、Arduinoとリレーモジュールを使って高電圧デバイスを制御する方法を学びます。以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 概要 リレーを使って高電圧電子デバイスを制御できます。リレーは実際には電磁石によって電気的に操作されるスイッチです。電磁石はマイクロコントローラーからの低電圧(例:5V)で作動し、接点を引き寄せて高電圧回路を開閉します。 HL-52Sリレーモジュール このArduinoリレーチュートリアルの例として、HL-52S 2チャネルリレーモジュールを使用します。これは2つのリレーを備え、定格は10A @ 250Vおよび12
このArduino IRチュートリアルでは、TVリモコンとArduinoを使って電子デバイスを制御する方法を学びます。シンプルなLEDの制御からDCファンの速度制御、高電圧家電の制御まで、いくつかの例を作成します。以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 仕組み TVリモコンの前面にあるLEDがボタンを押すと点滅するのがわかります。実はこれはカメラを通してしか見えません。人間の目には見えない赤外線だからです。 この点滅は、ボタンを押すと赤外線LEDが光のバーストやパルスを送信していることを意味し、それを赤外線受信機で受信する必要があります。 このチュートリ
このArduinoチュートリアルでは、PIRセンサーの仕組みと、Arduinoボードでモーション検出に使用する方法を学びます。以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 動作原理 まず動作原理を説明します。モジュールは実際には熱にさらされるとエネルギーを生成する焦電型センサーで構成されています。 つまり、人間や動物の体がセンサーの範囲内に入ると、人体や動物体が赤外線放射の形で熱エネルギーを放出しているため、センサーは動きを検知します。それがセンサーの名前の由来である「Passive Infra-Red(受動型赤外線)センサー」です。「受動型」とは、検出のた
このチュートリアルでは、I2C通信プロトコルの仕組みを学び、このプロトコルを使用するセンサーとArduinoボードを使った実践例も作成します。以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 概要 I2C通信バスは、マスターと複数のスレーブデバイス、さらには複数のマスターデバイス間の通信を必要とする多くの電子設計に簡単に実装できるため、非常に人気があり広く使用されています。この簡単な実装は、7ビットアドレッシング使用時で最大約128(112)デバイス、10ビットアドレッシング使用時で最大約1024(1008)デバイス間の通信にわずか2本のワイヤーで済むという事実による
このチュートリアルでは、MEMS加速度計、ジャイロスコープ、磁力計の仕組みと、Arduinoボードでそれらを使用する方法を学びます。また、Processing IDEを使ってセンサーを活用した実践的なアプリケーションも作成します。以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 MEMSとは? MEMS(Micro-Electro-Mechanical Systems:微小電気機械システム)は、0.001mm〜0.1mmのサイズの微小コンポーネントで構成される非常に小さなシステムやデバイスです。これらのコンポーネントはシリコン、ポリマー、金属、セラミックなどで作られ、
このArduinoタッチスクリーンチュートリアルでは、TFT LCDタッチスクリーンをArduinoで使用する方法を学びます。以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 概要 このチュートリアルでは3つの例を用意しました。最初の例は超音波センサーを使った距離測定です。センサーからの出力、つまり距離が画面に表示され、タッチスクリーンで単位(センチメートルまたはインチ)を選択できます。 次の例は、3つのRGBスライダーを使ったRGB LEDの制御です。例えば青のスライダーを動かすと、LEDが青く光り、最大値に近づくにつれて明るくなります。スライダーは0〜255の範
このArduinoチュートリアルでは、Arduinoボードを使ってDHT11またはDHT22センサーで温度と湿度を測定する方法を学びます。詳細については、以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 概要 これらのセンサーは、非常に安価でありながら優れた性能を発揮するため、電子工作愛好家に大人気です。ここでは、この2つのセンサーの主な仕様と違いを紹介します。 DHT22はより高価なバージョンで、当然ながら仕様も優れています。温度測定範囲は-40〜+125℃で精度は±0.5℃、一方DHT11は0〜50℃で精度±2℃です。また、DHT22の湿度測定範囲は0〜100%で
概要 このArduinoチュートリアルでは、TLC5940 PWMドライバをArduinoボードで使用する方法を学びます。TLC5940は16チャンネルのLEDドライバでPWM出力を提供し、ArduinoのPWM機能を拡張するのに最適です。LEDだけでなく、サーボ、DCモータなどPWM信号で制御可能な電子部品にも使用できます。 基本機能 VCC = 3V〜5V 16チャンネル 12ビット(4096段階)PWM制御 駆動能力 3.6V時) 0〜60mA(VCC < 3.6V時) シリアルデータインターフェース 30MHz データ転送レート デイジーチェー
概要 このArduino Bluetoothチュートリアルでは、HC-05モジュールを使用してBluetooth通信でArduinoを制御する方法を学びます。スマートフォンによる制御と、ラップトップ/PCによる制御の2つの例を扱います。HC-05の設定変更や、2つのArduino間をマスター/スレーブで通信させる方法は次回のチュートリアルで解説します。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 HC-05 Bluetoothモジュール HC-06がスレーブ専用であるのに対し、HC-05はマスターにも設定可能で、2つのArduinoボード間通信が可能です。い
概要 このArduinoチュートリアルでは、MIT App Inventorオンラインアプリケーションを使用して、Arduinoを制御するカスタムAndroidアプリケーションの作り方を学びます。2つの例を扱います:LED制御とステッピングモータ制御。前回のチュートリアルでHC-05 Bluetoothモジュールを使ったArduino-スマホ間通信と、例1のArduinoコードはすでに解説済みです。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 Arduinoコード(おさらい) シリアルポート経由でスマホからのデータを受信し、変数stateに格納。文字『0』受信で
概要 このArduinoチュートリアルでは、2つのHC-05 Bluetoothモジュールをマスターとスレーブデバイスとして設定・ペアリングする方法を学びます。以前のチュートリアルでは、HC-05をデフォルト設定(スレーブ)で使用し、AndroidスマホとArduinoの通信を行いました。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 HC-05 Bluetoothモジュールの設定 - ATコマンド 両モジュールを設定するためにATコマンドモードに入る必要があります。手順は以下の通りです。 前回のチュートリアルと同様にBluetoothモジュールをArduin
概要 このArduinoチュートリアルでは、TCS230 / TCS3200カラーセンサを使用してArduinoで色を検出する方法を学びます。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 TCS230/TCS3200カラーセンサの仕組み TCS230は8×8のフォトダイオードアレイで色光を検知します。電流-周波数変換器により、フォトダイオードからの読み取り値が、光強度に比例した周波数の矩形波に変換されます。Arduinoでこの矩形波出力を読み取ることで色情報を得られます。 色フィルタの仕組み 64個のフォトダイオードには3種類のカラーフィルタがあります:
概要 このチュートリアルでは、ロータリーエンコーダの仕組みとArduinoでの使い方を学びます。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 ロータリーエンコーダとは ロータリーエンコーダは、回転軸の角度位置を検出するポジションセンサの一種です。回転運動に応じてアナログまたはデジタルの電気信号を生成します。 出力信号や検出技術により様々なタイプがありますが、このチュートリアルで使用するのはインクリメンタル(相対)ロータリーエンコーダで、最もシンプルな回転測定センサです。クアドラチャエンコーダとも呼ばれ、出力は一連の矩形波パルスとなります。 ロータリー
概要 このArduinoチュートリアルでは、DS3231リアルタイムクロック(RTC)モジュールの使い方を学びます。Arduino自体にも時間管理機能がありますが、RTCモジュールは電池で動作するため、マイコンを再プログラミングしたりメイン電源を切っても時刻を保持し続けられるという利点があります。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 DS3231 リアルタイムクロック DS3231は低コストで高精度なRTCです。時・分・秒のほか、曜日・月・年情報を保持し、うるう年や31日未満の月の自動補正機能も備えています。 動作電圧は3.3Vまたは5Vで、多
概要 このArduinoチュートリアルでは、SDカードモジュールの使い方を学びます。さらにDS3231リアルタイムクロック(RTC)モジュールと組み合わせて、温度センサのデータをSDカードに記録し、Excelに取り込んでグラフ化するデータロギングの例を作成します。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 仕組み SDカードモジュール 標準的なMicroSDカード(動作電圧3.3V)に対応。モジュールには電圧レギュレータとレベルシフタが搭載されており、Arduinoの5Vピンで直接使用できます。 ピン構成:VCC, GND(電源)、およびSPI通信用の4
概要 このArduinoチュートリアルでは、MAX7219ドライバとArduinoボードを使用して8×8 LEDマトリクスを制御する方法を学びます。3つの例を通じて、基本動作、スクロールテキスト表示、BluetoothとカスタムAndroidアプリによる制御を解説します。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 MAX7219ドライバ MAX7219は64個の個別LEDを駆動しながら、Arduinoとの通信にはわずか3本のワイヤ(DIN, CLK, CS)しか使用しません。さらに、複数のドライバとマトリクスをデイジーチェーン接続しても、同じ3本のワイヤで制御
概要 このチュートリアルでは、RFIDとは何か、どう動作するか、そしてArduinoベースのRFIDドアロックの作り方を学びます。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 RFIDの仕組み RFIDシステムは主に2つのコンポーネントで構成されます。識別対象のオブジェクトに取り付けるトランスポンダ(タグ)と、トランシーバ(リーダー)です。 RFIDリーダーは無線周波数モジュール、制御ユニット、高周波電磁界を生成するアンテナコイルで構成されます。一方、タグは通常パッシブコンポーネントで、アンテナと電子マイクロチップのみで構成されます。タグがトランシーバ
概要 このArduinoチュートリアルでは、複数のArduinoボード間で最大1.8kmの長距離無線通信を実現できるHC-12ワイヤレスシリアル通信モジュールの使い方を学びます。詳細については、以下のビデオまたは文章チュートリアルをご覧ください。 HC-12ワイヤレス通信モジュール まず、HC-12ワイヤレスシリアルポート通信モジュールを詳しく見ていきましょう。主な仕様は以下の通りです。 ワイヤレス動作周波数帯: 433.4MHz〜473.0MHz チャンネル数: 100チャンネル(チャンネル間隔400kHz) 送信電力: -1dBm(0.79mW)〜20dBm(100mW) 受信感
このArduinoチュートリアルでは、ArduinoでDCモーターを制御する方法を学びます。DCモーター制御の基本技術を見て、L298NモータードライバーとArduinoボードを使用したDCモーター制御の2つの例を通じて学習します。 以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 DCモーターの速度は、モーターへの入力電圧を制御することで調整でき、最も一般的な方法はPWM信号を使用することです。 PWM DCモーター制御 PWM(パルス幅変調)は、高速で電源をオン/オフすることで電子デバイスに供給される電圧の平均値を調整する技術です。平均電圧はデューティサ
このチュートリアルでは、前回作成したArduinoロボットカーをワイヤレスで制御する方法を学びます。HC-05 Bluetoothモジュール、NRF24L01トランシーバーモジュール、HC-12長距離無線モジュールの3つの異なるワイヤレス制御方法、さらにスマートフォンとカスタムメイドAndroidアプリを使用した制御方法を紹介します。詳細については以下の動画をご覧いただくか、書面によるチュートリアルをお読みください。 各モジュールのArduino接続・使用方法については個別のチュートリアルがありますので、詳細は記事下部のリンクをご覧ください。 HC-05 Bluetoothモジュールを
製造プロセス