秋月電子 Arduino互換ボードの使い方

by ボクにもわかる地上デジタル

地デジトップへ戻る

XBeeメインメニューへ戻る

このページは秋月電子 Arduino互換ボード AE-ATmegaの製作に関するメモです。本製作でAE-ATmegaが「Arduino Duemilanove互換ボード」になります。

秋月電子 Arduino互換ボード
秋月電子 Arduino互換ボード


  • USBシリアル変換モジュールを用いたBitBang法でArduinoブートローダを書き込む
  • Arduinoを始める

    まずは使ってみよう

    まずは温湿度計を製作してみます。ハードウェアの製作方法は「Arduinoで湿度を測定する温湿度ロガー」を参照してください。
    ここではArduinoのソフトの使い方について簡単に説明します。まずは、Arduinoの開発環境(Arduino IDE)を起動します。そして、「ファイル」メニューの「環境設定」を開き、「.inoファイルをArduino IDEに関連づける」にチェックを入れます。次に、温湿度ロガーのソフトウェアを、前述の「温湿度ロガーのページ」からダウンロードします。ZIP圧縮されていますので.inoで終わるファイルを展開します。この.inoで終わるファイルがArduino用のソースコード(スケッチ)です。この.inoファイルをダブルクリックするとArduinoが起動します。また、.inoファイルをフォルダに保存するメッセージが出ますので「はい」をクリックすれば、ソースコードが表示されます。
    最後に、PCに接続したArduinoのハードの設定を行います。既に「Arduinoを始める」で述べたとおり、「ツール」メニューから「マイコンボード」で「Duemilanove」を選択し、同じ「ツール」メニューから「シリアルポート」でArduinoが接続されているCOMポートを選択します。
    Arduinoへのソフトの書き込みは、ウィンド上部に並んでいる左から2番目の「右矢印」のアイコンボタンをクリックします。このボタンでコンパイルとArduinoへの書き込みの両方を行います。左の「チェック」のアイコンはコンパイルだけを行う時のボタンです。

    格安プロトシールド(ミニブレッドボードシールド)の製作

    Arduino用のプロトシールド、ユニバーサルシールド、バニラシールドなどにミニブレッドボードを取り付けることで、ちょっとした回路を簡単に製作することが出来ます。ところが、これらの元となるシールド基板が高価です。
    ところが、秋月電子の「ATMEGA168/328用マイコンボード」だと、1枚150円と安価です。この基板を使って、(1)ピンの長さが長いピンソケットを4か所に半田付けして、(2)ピンソケットから本基板へ接続されている不要な配線パターンをルーターやカッターで全て切断し、(3)ミニブレッドボードを両面テープで張り付けるだけで、簡単なプロトシールドが製作できます。

    格安プロトシールド
    秋月基板を使った格安プロトシールド

    ボクの格安プロトシールドは、もう少しだけ手を入れています。上図の右側にある白いスイッチはリセットスイッチです。左側にある3個のLEDは左から順にシリアルの動作信号、ポート13出力、電源です。シリアル用のLED信号は秋月USBシリアル変換モジュール(AE-UM232R)上のピンヘッダに、ピンソケットで接続していますので、格安プロトシールドを脱着することが可能です。左上の金メッキの端子はGNDです。テスターやオシロに接続するのに便利です。
    これらの改造を行った場合の配線を下図に示しますが、面倒な方は省略してください。この改造によって、ものすごく便利になるというわけではありません。また、抵抗R6の上側のラインもルータで切断しておかないと電源がショートしてしまいますので、ご注意ください。

    格安プロトシールド
    秋月基板を使った格安プロトシールド(背面)


    その他のArduino

    半田付けが苦手な方は純正ArduinoのUNOを購入するのが良いでしょう。また、マイコンが初めての方には「大人の科学」のシリーズでJapaninoと呼ばれるArduino互換製品(商品=送料込¥3,360円)もあります。カラー写真の多い書籍が付属しているので、これからマイコンやArduinoを始めるには良いでしょう。ただし、Japaninoの性能(クロック、メモリー)はUNOやDuemilanoveの半分くらいであったり、通信TX/RXが使用できないのでXBeeとの接続が出来ないといった制約があります。

    学研 Arduino互換ボード Japanino
    学研 Arduino互換ボード Japanino


    Arduino互換機の性能比較表
    性能 秋月電子
    Duemilanove 互換
    (本ページ)
    学研 大人の科学
    付録基板Japanino
    秋月電子
    ATmega マイコン
    ボードキット
    互換性 Duemilanove Sparkfun 168P Pro
    マイコン ATmega328P ATmega168V ATmega168P
    クロック 16MHz 8MHz 20MHz/16MHz
    フラッシュ 32KB 16KB 16KB
    RAM 2KB 1KB 1KB
    EEPROM 1024Bytes 512Bytes 512Bytes
    USB IF FTDI FT232RL SiliconLab CP2104 FTDI FT232RL

    Arduinoと秋月電子の液晶との接続

     秋月電子の液晶やその他の市販液晶シールドとの接続については当サイト内の「Arduino用液晶シールド」にて詳しく説明しています。

    Arduinoと秋月電子の液晶との接続
    Arduinoと秋月電子の液晶との接続


    ArduinoとXBeeとの接続

     XBeeとの接続例を下図に示しますが、これは決して簡単に製作できる例では無い。より簡単に接続できるXBeeシールドが売られているからだ。開発環境を構築するために、ボクの手持ちの基板を組み合わせたに過ぎないのです。

    XBeeと接続したZigBee Coordinator(親機)
    XBeeと接続したZigBee Coordinator(親機)


     まず、左上の基板がXBeeをRS-232Cレベルに変換する基板です。その右にRS-232Cレベルを5V CMOSに変換する基板があります。つまり、CMOS 3.3VのXBeeの信号を、一度、RS-232Cレベル(±15V)に変換してからCMOS 5Vに変換しています。とても無駄だが、5V系のArduinoに3.3V系のXBeeを直結するよりはマシである。
     左下にはSDカードのレベル変換があります。ここでもSDの3.3Vを5Vに変換しています。電子工作ではH8マイコンなどを使用した場合も5V系を用いることが多いので、3.3V系と5V系の変換の機会が多い。Arduinoでも、こういった過去の資産を役立てることで、てっとり早く評価を開始できると思います。今後は3.3V系が中心になるだろうが。
     真ん中の手前にあるのがArduino互換機です。その右にはキャラクタ液晶を接続しています。

     ボクは、この開発環境で管理用ライブラリ ZB Coordinatorの製作を行っています。元々、パソコン用/H8マイコン用に開発したものをArduinoに移植しているのです。ただ問題もあります。元の開発言語がC言語で、H8用とArduino用をなるべく共用しようとしていて、そこに時間がかかってしまっています。Arduino用に一から書き直した方が早いことにも気づいているのですが、ボクにとっては省電力に動作させる設定を熟知したH8マイコンも使いやすいので、両対応しつづけています。Arduinoを標準ライブラリだけで省電力で動かせるようになったら、H8マイコンは捨てるかもしれません。

    地デジトップへ戻る

    XBeeメインメニューへ戻る


    Arduinoで湿度を測定する

    Arduinoで一酸化炭素やメタンを測定

    Arduino用液晶シールド

    Arduinoで8X8マトリクスLEDに文字表示

    Arduino用Wi-Fi無線LAN

    Arduino用 EasyVR Shield で音声認識

    ArduinoとXBeeとの接続