第3回福岡市西区プログラム勉強会で発表した内容の資料

1. ハードウェアで
遊ぼうよ
2013年5月26日
李 充根

2. みなさん
 ハードウェアやってますか？
 難しそうだけど、最近のハードウェア環境は
ソフトウェア屋でも簡単に始められる！
 ハードウェアだってオームの法則わかってい
ればなんとかなるよ

3. ハードウェア(ボード)の区分
 FPGA(マイコンじゃない)
 アルテラDE-1
 ARMコンピュータ
 Raspberry Pi、Beagle Board
 ARMボード
 STBee、mbed
 マイコンボード
 Arduino

4. 用途とか違いとか
 それぞれに得手不得手がある
 FPGAは次元が違う
 OSを入れて小型Linuxとして使うなら
Raspberry Pi
 簡単な事を直感的に行うならArduino
 ちょっと高度なことをしたり仕事でプロダク
トに入れたりするのならARMマイコン

5. Arduinoって？
 イタリアで開発されたマイコンボードとその
開発環境
 AVRマイコンを用いており、C言語風の言語
でプログラムできる
 アーティストなど非プログラマでも簡単にプ
ログラムできるようになっている

6. なにがいいの？
 オープンな環境
 ボードとPCさえあれば開発できる
 豊富な情報
 様々なシールドがあり拡張しやすい

7. どうやってつかうの？
 まずはボードを買う
 マルツとかカホとか
 スイッチサイエンスとか
 開発
 Windowsの場合開発環境のインストーラが用
意されている
 その他もJavaベースのエディタなので導入は
簡単なはず

8. まずは電子回路の基礎の基礎
 オームの法則
 V = I * R (電圧 = 電流 * 抵抗)
V
GND
R
I
R
V
I

9. LED
 回路記号
 LED点灯回路
LEDは電圧は降下するが電
流はそのまま通るため、
電流を制限させるために
抵抗が必要

10. トランジスタ
 回路記号
 用途
増幅とかスイッチとか

11. トランジスタ
 使い方
色々ある
基本ベース・エミッタに電流を流すとコレク
タ・エミッタに大電流が流れる

12. スイッチについて
✕

13. やっとArduinoプログラム
 基本はC言語とほぼ同じ
 初期設定やらループ動作の記述を簡単にできるよ
うになっている
 ピン設定などはsetup関数
 処理に関してはloop関数
 リファレンスについては下記
http://www.musashinodenpa.com/arduino/re
f/index.php

14. Lチカプログラム
(HWのHelloWorld)
#define LEDPIN 0
void setup(){
pinMode(LEDPIN,OUTPUT);
}
void loop(){
digitalWrite(LEDPIN,HIGH);
delay(1000);
digitalWrite(LEDPIN,LOW);
delay(1000);
}

15. 実際にはこんな感じ
 さっきのプログラムはこういうふうになる
main(){
setup();
while(1){
loop();
}
}

16. 回路的には
 0番ピンはHIGHになると5V、LOWになると
0Vが出力される
 まぁ、この程度なら抵抗なしでも問題ないか
も…
Arduino
0

17. マイコンのデバッグについて
 ソフトウェア的なデバッグと回路的なデバッ
グ両方が必要
 PCアプリのプログラムみたいにインテリジェ
ントなデバッグはできない
 結局はアナログなところに行き着く

18. マイコンのデバッグについて
 ソフトウェア部分についても出力ピンの値を
テスターで読み取って解析する必要もある
 回路部分についてはショートしてないか、接
続がおかしくないか確認する
 ソフトウェアと違って回路的には合っている
のになぜか正しく出て来なかったり、中途半
端な値が出たりする

19. 開発について
 ソフトウェアと回路両方の設計が必要
 リソースは限られている
 プログラム領域、ピンの数、動作速度、…
 通常のPCプログラムのようなゴリ押しではで
きないこともある
 やりたいことを考えて、できないのなら別の
手段(より高度なマイコン、PCの演算に頼る
など)も検討する

20. あると便利なもの
 Arduino
 ブレッドボード
 テスター
 部品セット(抵抗・LED・トランジスタ)
 オシロスコープ
 ファンクションジェネレータ

21. ご清聴ありがとうございました
Let’s Try
(mbed楽しいな)