お手軽モノづくり体験――「あったらいいな」をArduinoでカタチにしてみよう！：アイデア・ハック!! Arduinoで遊ぼう（1）（2/3 ページ）

「こんなモノがあったらいいのに……」をArduino（アルドゥイーノ）で実現。電子工作初心者や回路の知識のない人だって大丈夫。筆者と一緒に、頭の中のアイデアをカタチにし、モノづくりの喜びや難しさを体験・体感してみよう！ 第1回では、開発環境の準備と電子工作の“Hello World”こと、「エルチカ」に挑戦するぞ!!

[三月兎，MONOist]

Arduinoの開発環境を構築

　Arduinoがどれだけお手軽かというのは、論より証拠でやってみるのが一番でしょう。

　まず、Arduinoを購入し、PCに開発環境を構築する必要があります。実は、Arduinoは1種類ではなく、いろいろなバリエーションが存在しています。本連載では、特別な断りがない限り、「Arduino Uno」を使用します（画像2）。

画像2　「Arduino UNO」。基板も従来のそっけない緑色ではなく、おシャレ。USBケーブル（A-Bタイプ）が必要

　Arduinoは、電子工作用品などの通販サイト（スイッチサイエンス、RSオンライン、共立エレショップ）の他、Amazonなどでも取り扱っています。単体の他、基本的な電子部品などがセットになったキットもあります。

　RSオンラインで取り扱っているスターターキットは、楽しい工作例が豊富でオススメです。マニュアルは英語ですが、YouTubeに日本語字幕付きのチュートリアルビデオがアップされているので安心です。なお、Arduinoを単体購入する場合は、USBケーブル（A-Bタイプ）の購入もお忘れなく。

　Arduinoの統合開発環境であるArduino IDEは、公式サイトからダウンロードできます。開発用PCのOS環境に応じたものをダウンロードしてください。

　本稿では、Windows用のインストーラーをダウンロードし、Windows 7を搭載するPCにインストールする手順を紹介します（画像3）。

画像3　公式サイトで、自分が使用するOSに該当するアプリケーションをダウンロードする

　2013年6月時点の最新バージョンは「1.05」です。1.05からインストーラーが搭載され、ダウンロードしたファイル（arduino-1.0.5-windows.exe）をダブルクリックするだけで、インストールが開始されるようになりました（画像4）。

画像4　ライセンスの確認が求められるので、「I Agree」をクリックし、インストールする

　ArduinoとPCをUSBケーブルで接続すると、ドライバがインストールされ、COMポートが割り当てられます。［コントロールパネル］−［デバイスマネージャー］−［ポート（COMとLPT）］で、COMポート番号を確認します（画像5）。Arduino IDEのメニュー［ツール］−［シリアルポート］で、同じCOMポートにチェックを入れてください（画像6）。

画像5　デバイスマネージャーでCOMポート番号を調べる。COMポートが10以上の場合、エラーが起きることがあるので、他の空いている番号に割り当てる

画像6　Arduino IDEの［ツール］−［シリアルポート］で指定したCOMポートにチェックが入っていることを確認

「エルチカ」でArduinoを体験しよう！

　それでは、電子工作の最初の一歩「エルチカ」をやってみましょう。エルチカとは、LEDをチカチカと光らせるという意味です。プログラミングの勉強で「Hello World」の出力を最初に学ぶように、電子工作ではエルチカがお約束です。

　LEDを光らせるためには、抵抗が必要です（画像7）。厳密にいうと、抵抗値はきちんと計算して出すものですが、ここではアバウトに220〜330Ωの抵抗でOKです。

画像7　LED点灯の回路図

　今回は、LEDと抵抗、ケーブル×2を、適当な大きさに切った紙（牛乳パックなど）にホッチキスでパチパチと止めて「シールド」を作成します。シールドというのは、Arduinoの機能を拡張する基板のことです。筆者は、この牛乳パックとホッチキスで作ったシールドのことを「ペーパーシールド」と名付けました。何となくカッコよくありませんか？

　ちなみに、ペーパーシールドを作る際は、ホッチキスの針先がフラットに止まるものを使ってください。そうでないと接触不良でうまく動作しません。その場合は、針を平らにつぶした方がよいです。

　LEDは極性がある部品です。足の長い方がプラスになるので、その点にも注意して組み立ててください（画像8）。まぁ、「組み立てる」というほどのものではありませんが……。

画像8　牛乳パックにホッチキスでLEDと抵抗を止める。LEDは足の長い方がプラスになることに注意

　それでは、LEDを光らせてみましょう。Arduinoの「5V」にペーパーシールドのプラスケーブルを、「GND」にマイナスケーブルを接続します。そして、ArduinoとPCをUSBケーブルで接続します。もしもLEDが光らなかったら、LEDのプラスとマイナスを間違えていないか確認してみてください（画像9）。

画像9　Arduino電子工作の第1歩！ LEDが点灯しました

　「『おぉー!! 光った〜』……って、これマイコンは関係ないじゃん！」と思われた方、正解です。ここでは、Arduinoの5VとGNDに直接つないでいるので、Arduinoは乾電池の代わりをしているだけです。ただ、「手作りのシールドの動作チェックに、別電源を必要としない」というのも、Arduinoの便利なポイントといえるのではないでしょうか。

　それでは、今度こそエルチカです。いったん、USBケーブルをPCから抜いて（補足3）、ペーパーシールドのプラスのケーブルをArduinoの「13」と書いてあるところに差し込みます（マイナスのケーブルはGNDのまま）。そして、ArduinoとPCをUSBケーブルで接続すると、今度はLEDがチカチカと点滅します（動画2）。

動画2　Arduinoの「GND」と「13」にケーブルをつなぎ、PCに接続するとLEDがチカチカと点滅する

※補足3：回路を作り変えるときは、必ず電源を切る（この場合、USBケーブルを抜く）習慣を付けましょう。