目次 Arduino で始めるソフトウェア開発 1 はじめてみよう Arduino 準備編 Arduino の購入 開発環境の準備 体験編 Arduino IDE の起動 Ar

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1 Arduino で始めるソフトウェア開発 All rights reserved Embedded Property Laboratory(E.P. らぼ )

2 目次 Arduino で始めるソフトウェア開発 1 はじめてみよう Arduino 準備編 Arduino の購入 開発環境の準備 体験編 Arduino IDE の起動 Arduino の操作 LED をチカチカさせる ソフトウェアの文法 Arduino の構造 ソフトウェアの構造 判断 繰り返し 処理 通信を行う Hello World 事前準備... 29

3 Arduino で始めるソフトウェア開発 3-2 シリアル通信 色々な情報をパソコンに送る 特別な情報 本書の終わりに... 43

4 Arduino で始めるソフトウェア開発本書について これまでは特別であったソフトウェアが自動車 一般家電 スマートフォンなど ますます身近になる昨 今 企業におけるソフトウェア開発者 ( 特に組み込みソフトウェア開発者 ) の教育ニーズが非常に高まっ ています また 一方では個人ユーザーがオリジナルガジェットを作成するトレンドも生まれてきており もはやソフトウェアは企業だけのものではなくなってきています 本シリーズではオープンソースハードウェア ( 仕様がオープンである基板 ) の一つである Arduino を利用し てソフトウェア開発者としての第一歩を踏み出そうとしている方 ( 企業 事業者 個人を問いません ) の 支援を行うことを目的としています 巷にあふれる書籍は とりあえず動かす にはもってこいですが ハードウェア視点やソフトウェア視点 では技術的解説がやや欠けている事は皆さまが一番よくご存知かと思います 初めてソフトウェアにふれ る方から もう一歩踏み込んでみたい方を対象に解説 演習を展開していきます 権利表記について Arduino はイタリア Arduino の各国における登録商標著作物です Windows は米国 Microsoft Corporation の各国における登録商標著作物です 本書では Arduino WEB サイトの情報を利用しています Arduino WEB サイトの情報は Creative Commons Attribution ShareAlike 3.0. にて提供され 保護されています 免責事項 本書中に含まれるプログラムは個人 商用問わず自由にご利用いただけます 動作確認を行ったもののみ 表示しておりますが お客様環境での動作保証 機器に与える影響に関する一切の責任は含みません 一部購入に関する情報を含みますが 購入行為はお客様の責任によって遂行するものとします

5 1 はじめてみよう Arduino Arduino で始めるソフトウェア開発 まずは始めてみよう と思い立って Arduino を手にした方も多いのではないでしょうか 参 考書籍の通りに進めれば誰でも簡単にサンプルプログラムを試すことができます 本章では多く の書籍で取り扱われる LED をチカチカ点灯させる (L チカ ) プログラムについて解説します 1-1 準備編 体験を始めるにも何から手をつけるといいのでしょうか まずは Arduino 本体と体験キット そ して開発環境を準備しましょう 1-1-1Arduino の購入 まずは Arduino を購入します 本誌では Arduino の中でも入手しやすい Arduino Uno を取り扱 います Arduino Uno は国内でも様々な販売サイトから購入できます 電子パーツサイトさんで は秋月電子通商さん スイッチサイエンスさん 共立エレショップさん せんごくネット通販さ んなどで取り扱っていますし 一般的なショッピングサイトでは Amazon さんでも購入が可能で す 各インターネットショッピングサイトで Arduino UNO で検索してご購入ください 電子パーツサイトさんをご利用の方は Arduino 本体の他にジャンパワイヤ 抵抗器 (1kΩ 10k Ω ) LED( 赤を始めお好みの色 ) を一緒にご購入ください まだ慣れない方は Amazon さんでエ 5

6 Arduino で始めるソフトウェア開発 ントリーキット (TechShare さん販売 ) や Arduino をはじめよう ( スイッチサイエンスさん販 売 ) をご購入ください 電子パーツは今後利用していくので手元に準備してあると便利です 本書で使用用意するもの Arduino Uno( その他の Arduino ボードでも問題ありません ) USB ケーブル (A-B タイプ ) 今後あると便利なもの 開発環境の準備 ジャンパワイヤ 抵抗器 (1kΩ~10 kω) LED( 赤 緑 黄 フルカラー等 ) 次は Arduino のソフトウェア開発環境である Arduino IDE 1 ( 以降 Arduino と称します ) を導入 します ご利用の OS によりインストール方法は異なりますが本書では Windows 版について説 明します Arduino ダウンロードサイト ( にアクセスします Windows 版の最新 (2014 年 10 月現在 が最新 ) インストーラ版をダウンロードしま す 圧縮ファイル版 (ZIP 形式 ) でもいいのですが こちらはインストール / アンインスト ールを個人で行う必要があるため パソコンが得意な方向けです 本書ではインストーラ版 を元に解説を進めます 1 IDE は Integrated Development Environment: 統合開発環境の略です 6

7 Arduino で始めるソフトウェア開発 ダウンロードしたインストールファイルをダブルクリックして Arduino をインストールしま す インストール手順については別紙をご覧ください 1-2 体験編 別紙 :Arduino インストール手順 ハードウェア (Arduino UNO 電子パーツ ) とソフトウェア (Arduino 開発環境 ) が整ったら早速プ ログラム体験をしましょう 1-2-1Arduino IDE の起動 既に Arduino IDE のインストールは完了していますので デスクトップのショートカット もし くはプログラム一覧から Arduino(IDE) を起動します 無事起動すると以下のような画面となります 7

8 4 本書の終わりに Arduino で始めるソフトウェア開発 本書では初めてソフトウェアに触れる方を対象に Arduino の使い方 (LED チカチカ シリアル通 信 ) について解説しました 初めての方向けに構成したのでハードウェアに関する部分は少なかっ たと思いますが ソフトウェアに関して一歩踏み込んでみました 本書の内容だけでは中々独り立ちは難しいかもしれません でも 開発者として立つには 1 真似をする ( 知って動かす ) 2 できる ( 学んでより良くする ) 3 自分でやる ( 創り出す ) のステップが必要です 初めは真似をすることが何よりの学習です 知っていると出来るは異な りますので 是非 本書内容の真似をして LED をチカチカさせる ( 点灯 / 消灯のタイミングを変 える 点灯 / 消灯のバランスを変える ) パソコンと通信する ( 文字を送る 特殊文字を送る ) を体 験し 基礎を身につけてください サポートについて E.P. らぼでは本書内容関するサポートを行っております お問い合わせメールアドレス inquiry@embedded-property.net よりお申し込みいただくか E.P. らぼのページ はじめて使う Arduino 個人サポートのご案内 よりお申し込みください 43

9 Arduino で始めるソフトウェア開発図目次 図 1 ファイルメニュー... 9 図 2 環境設定画面... 9 図 3 編集メニュー 図 4 スケッチメニュー 図 5 検証のショートカットアイコン 図 6 ライブラリの一部 図 7 ツールメニュー 図 8 マイコンボード ( 一部 ) 図 9 スケッチ例の指定 図 10 BLINK スケッチ 図 11 ARDUINO UNO の LED と USB 差し込み口 図 12 書き込みショートカット 図 13 書き込み完了 図 14 BLINK スケッチの LOOP 関数の動作 図 15 ARDUINO プログラムの構成 図 16 ARDUINO プログラムの作られ方 図 17 前判定と後判定 図 18 スケッチブック構成例 図 19 スケッチブックの開き方 図 20 SERIAL100 スケッチの書き込み 図 21 シリアルモニタの起動方法 図 22 シリアルモニタ 図 23 シリアルモニタ出力例 図 24 送信情報の変更 図 25 変更した情報を受信 図 26 日本語を送信 図 27 日本語を受信 図 28 PRINT で送信 図 29 PRINT で送られたデータを受信 図 30 PRINT で PRINTLN を再現 図 31 PRINT で PRINTLN の再現結果... 40

10 Arduino で始めるソフトウェア開発 図 32 特殊文字の送信例 図 33 特殊文字の受信結果 例目次 例 1 BLINK スケッチ全文 例 2 点滅間隔を変えるには (BLINK スケッチの抜粋 ) 例 3 BLINK スケッチ (SETUP 部のみ ) 例 4 BLINK スケッチ (LOOP 部のみ ) 例 5 IF 基本文 例 6 IF~ELSE 文 例 7 IF~ELSE IF 文 例 8 SWITCH~CASE 文 例 9 SWITCH~CASE 文は大きい 小さいの判定はできない 例 10 WHILE 文 例 11 DO~WHILE 文 例 12 WHILE 文による無限ループ 例 13 FOR 文による無限ループ 例 14 BLINK スケッチの処理 ( 青字部分 ) 例 15 シリアル通信クラスの利用 例 16 SERIAL100 スケッチ例 例 17 PRINTLN と PRINT の違い... 38