Arduino 入門
番外編 02
【外観とピン配置】
こんにちは管理人のomoroyaです。
本日は、番外編 02 Arduino UNO R3 外観とピン配置です。
arduinoの入門編を書いていて、arduino自体の説明をしたいと考えていました。
やはり、arduino自身のことを理解しておいた方が良いですよね。
ということで番外編 02は外観とピン配置にしました。
Arduino入門編の解説にて使用しているArduinoは互換品です。
互換品とは言え、Arduinoはオープンソースであり複製して販売するのもライセンス的に問題なし。
そのため互換品の品質も悪くなく、それでいて値段は安いです。
正規品本体の値段程度で豊富な部品が多数ついています。
![ELEGOO Arduino用UNO R3スターターキット レベルアップ チュートリアル付 mega2560 r3 nanoと互換 [並行輸入品]](https://m.media-amazon.com/images/I/61S+fEvTvML._SL160_.jpg)
正規品の本体単品がほしい方はこちらとなります。
Arduino UNO R3の外観
Arduino UNO R3の外観図を下記に示します。
Arduino UNO R3の回路図は公開されています。
①ATmega328P
マイコンです。
- 動作電圧 ：５V
- フラッシュメモリ ：３２KB
- SRAM ：２KB
- EEPROM ：１KB
- クロック周波数 ：１６MHｚ
詳しい仕様については知りたい方は、以下サイトのデータシートを参照ください。
②USBポート
パソコンとの間で通信するためのUSB接続ポートです。
パソコンで作成したスケッチ（プログラム）をUNOに書き込みます。
USBを介した給電にも使われます。
③外部入力電源端子
外形5.5mm、内径2.1ｍｍのDCプラグを利用できます。
７V～１２Vの範囲の電圧入力が必要です。
USBポートから給電している場合は電源の接続はいりません。
④Reset button
UNOの再起動用のボタンです。プログラムの再実行、挙動が不安定になった場合なので押します。
⑤各種LED
UNOの状態を確認するためのLEDです。
- ON ：UNOに電源が供給されているときに点灯
- L ：デジタル１３に接続され、デジタル１３がHigh=5Vの時に点灯
- TX ：送信（PCにデータを送信している時に点灯）
- RX ：受信（PCからデータを受信している時に点灯）
⑥電圧regulator
マイコンに電圧5V、3.3Vを供給するための回路です。
⑦16MHｚ水晶振動子
16MHｚのクロックを発生させる水晶振動子です。
Arduino UNO R3 ピン配置と割り当て
ここでは、外観図に示したデジタルIO、アナログ出力などのピン配置およびピンの割り当てについて説明していきます。
デジタル入出力ピン(0-13番ピン)
電圧をかけるときはHIGH(5V)とLOW(0V)の2値しか出力できず、電圧を読み取るときもHIGH or LOWしか認識できません。
使用コマンド：digitalRead(),digitalWrite()
アナログ出力ピン(3,5,6,9,10,11番ピン)
デジタルIOのうち6本をPWMで利用可能です。
pinMode()で設定します。
電圧範囲は0V～5Vです。
使用コマンド：analogWrite()
範囲：0～255
アナログ入力ピン(0-5番ピン)
このピンは電圧値を細かく読み取る事ができ、 0V～5Vの電圧値を0から1023の整数に変換して読み取ります。
使用コマンド：analogRead()
範囲：0～1023
入力電圧範囲
入力電圧：6V～20V
ただし、基板に実装されている電解コンデンサが耐圧16Vのものが実装されている場合あり。
そのため、推奨入力電圧の12V以下で使うことをおすすめします。
ピン負荷電流
公式ホームページの記載に合わせて修正しました。
デジタル出力の最大負荷：40mA20mA / 1IO
※40mA以上流すと壊れます。
IOピンの合計で100mA以下とする必要があります。
3.3V出力ピンの最大負荷：50mA
ピンの割り当て
外観図の右側ピンの割り当てについてです。
回路図を見れば接続先もわかりますので合わせて記載します。
| ピン名 | 機能 | ATmega328接続先 （回路図参照） |
|---|---|---|
| SCL | I2C：シリアル通信に利用 | 28(PC5) |
| SDA | I2C：シリアル通信に利用 | 27(PC4) |
| AREF | アナログ入力用参照電位 | 21(AREF) |
| GND | 8、22(GND) | |
| デジタル１３ | LのLEDに接続、SPI(SCK) | 19(PB5) |
| デジタル１２ | SPI(MISO) | 18(PB4) |
| デジタル１１ | アナログ出力、PWM、SPI(MOSI) | 17(PB3) |
| デジタル１０ | アナログ出力、PWM、SPI(SS) | 16(PB2) |
| デジタル９ | アナログ出力、PWM | 15(PB1) |
| デジタル８ | 14(PB0) | |
| デジタル７ | 13(PD7) | |
| デジタル６ | アナログ出力、PWM | 12(PD6) |
| デジタル５ | アナログ出力、PWM | 11(PD5) |
| デジタル４ | 6(PD4) | |
| デジタル３ | アナログ出力、PWM | 5(PD3) |
| デジタル２ | 4(PD2) | |
| デジタル１ | Tx | 3(PD1) |
| デジタル０ | Rx | 2(PD0) |
外観図の左側ピンの割り当てについてです。
回路図を見れば接続先もわかりますので合わせて記載します。
| ピン名 | 機能 | ATmega328接続先 （回路図参照） |
|---|---|---|
| IOREF | IOピン電圧レベル出力 | |
| RESET | 1(PC6) | |
| 3.3V出力 | 最大負荷電流：50mA | |
| 5V出力 | 最大負荷電流：50mA | ２０(AVCC) |
| GND | 8、22(GND) | |
| GND | 8、22(GND) | |
| Vin | 外部電源 | |
| アナログ入力０ | 23(PC0) | |
| アナログ入力１ | 24(PC1) | |
| アナログ入力２ | 25(PC2) | |
| アナログ入力３ | 26(PC3) | |
| アナログ入力４ | I2C：シリアル通信に利用 | 27(PC4) |
| アナログ入力５ | I2C：シリアル通信に利用 | 28(PC5) |
まとめ
「Arduino 入門 番外編 02 外観とピン配置」いかがだったでしょうか。
外観とピン配置がどうなっているか、回路図と照らし合わせてUNOのピンがマイコンのどこにつながっているか確認できたでしょうか。
知らなくても、遊べるのがUNOです。
でも、少しでも知っていたほうが後々何かの役に立つのではと考え書いてみました。
ピンの機能についてはできれば、もっと詳しく書ければよいなと考えています。
※時間がかかるかもしれません・・・。
最後に
疑問点、質問などありましたら気軽にコメントください。
この電子部品の解説をしてほしい！などなどなんでもOKです。
リンク切れ、間違いなどあればコメントいただけると助かります。
Arduino入門編、番外編、お役立ち情報などなどサイトマップで記事一覧をぜひご確認ください。
Arduino入門編で使用しているUNOはAmazonにて購入可能です。
互換品とは言え、Arduinoはオープンソース。
複製して販売するのもライセンス的に問題なし。
そのため互換品の品質も悪くなく、それでいて値段は安いです。
正規品本体の値段程度で豊富な部品が多数ついています。
学習用、遊び用、お試し用には安価な互換品がおすすめです。
ELEGOO UNO キット レベルアップ チュートリアル付 uno mega2560 r3 nanoと互換 Arduino用
上記のものでも十分に多数の部品が入っていますが、最初からもっと多数の部品が入っているこちらもお勧めです。
Amazonでお得に買う方法
Amazonでお得に購入するなら、Amazonギフト券がおすすめです。
現金でチャージするたびに、チャージ額に応じたポイントが付与されます。
最大2.5％！！！（Amazonプライム会員ならさらにお得）
| チャージ額（一回分） | 一般 | プライム会員 |
|---|---|---|
| 5,000円～19,999円 | 0.5% | 1.0％ |
| 2,0000円～39,999円 | 1.0％ | 1.5％ |
| 40,000円～89,999円 | 1.5％ | 2.0％ |
| 90,000円～ | 2.0％ | 2.5％ |
さらに、初回チャージで2000ポイントもらえるキャンペーン
※いつもは1000ポイント、今なら2000ポイントです！
＼Amazonギフト券 2000ポイントキャンペーン／
Amazonチャージ 初回購入で2000ポイントキャンペーン
番外編はこれからも続けていきます。
次回の「番外編 03」はデジタル出力、デジタル入力について解説します。
Arduino記事のご紹介
Arduinoの記事についてご紹介します。
本ブログでは入門編、番外編、お役立ち情報などArduinoの記事を発信しています。
雑記も少々。
サイトマップで記事一覧を確認できます。
Arduinoは、電子部品をすぐに動かすことができるコマンドがたくさん用意されています。
そのため、電子部品の制御をあまり意識することなく遊ぶことができます。
これからは、色んな機器が全てInternetにつながる世界が待っています。
IoTの世界へ向けて、Arduinoで遊んでみませんか？
「Arduino入門編」について
本ブログではArduino入門編として色々な電子部品をArduinoで制御する方法を実践をまじえて解説しています。
電子部品を使うためのスケッチ（コード）も詳細に解説しています。
記事の一覧を下記に記載していますが、サイトマップでの確認も見やすいです。
現在、購入編から始まりLesson 48まで解説しています。
Arduino 入門 Lesson 00 【インストール編】
Arduino 入門 Lesson 01 【ライブラリおよびPCとの接続編】
Arduino 入門 Lesson 02 【ダイオード点滅編】
Arduino 入門 Lesson 03 【ダイオード(LED)輝度変更編】
Arduino 入門 Lesson 04 【RGBダイオード(LED)制御編】
Arduino 入門 Lesson 05 【プッシュボタンスイッチ編】
Arduino 入門 Lesson 07 【圧電スピーカー編】
Arduino 入門 Lesson 08 【チルトスイッチ編】
Arduino 入門 Lesson 09 【サーボモーター編】
Arduino 入門 Lesson 10 【超音波距離センサ編】
Arduino 入門 Lesson 11 【温湿度センサ編】
Arduino 入門 Lesson 12 【ポテンショメータ編】
Arduino 入門 Lesson 13 【ジョイスティック編（１）】
Arduino 入門 Lesson 14 【ジョイスティック編（２）】
Arduino 入門 Lesson 15 【赤外線受信センサモジュール編】
Arduino 入門 Lesson 16 【LCD モジュール編】
Arduino 入門 Lesson 19 【LCDと温湿度センサ編】
Arduino 入門 Lesson 20 【8bitシフトレジスタによる複数LED制御】
Arduino 入門 Lesson 21 【シリアルモニタによるLED制御編】
Arduino 入門 Lesson 22 【フォトレジスタ編 其の1】
Arduino 入門 Lesson 23 【フォトレジスタ編 其の2】
Arduino 入門 Lesson 24 【7セグメントLED編】
Arduino 入門 Lesson 25 【4桁7セグメントLED編】
Arduino 入門 Lesson 26 【DCモーター編】
Arduino 入門 Lesson 28 【ステッピングモーター編】
Arduino 入門 Lesson 29 【ステッピングモーター編 その２】
Arduino 入門 Lesson 30 【ステッピングモーター編 その3】
Arduino 入門 Lesson 31 【６軸モーションセンサ編 その１】
Arduino 入門 Lesson 32 【６軸モーションセンサ編 その2】
Arduino 入門 Lesson 33 【リニアホールIC・磁気センサ】
Arduino 入門 Lesson 34 【振動センサ・振動スイッチ】
Arduino 入門 Lesson 35 【光遮断センサ・遮光センサ】
Arduino 入門 Lesson 36 【RGB フルカラー LED SMD】
Arduino 入門 Lesson 37 【磁気リードスイッチ】
Arduino 入門 Lesson 39 【タッチセンサ その１】
Arduino 入門 Lesson 40 【タッチセンサ その２】
Arduino 入門 Lesson 41 【タッチセンサ その３】
Arduino 入門 Lesson 42 【火炎センサ・赤外線センサ】
Arduino 入門 Lesson 43 【マイク・サウンド検知センサ その１】
Arduino 入門 Lesson 44 【マイク・サウンド検知センサ その２】
Arduino 入門 Lesson 45 【マイク・サウンド検知センサ その３】
Arduino 入門 Lesson 46 【レーザー送信機】
Arduino 入門 Lesson 47 【脈拍・心拍センサ その１】
Arduino 入門 Lesson 48 【脈拍・心拍センサ その２】
Arduino 入門 Lesson 49 【脈拍・心拍センサ その３】
Arduino 入門 Lesson 50 【Real Time Clock モジュール】
Arduino 入門 Lesson 51 【Real Time Clock モジュール その２】
Arduino 入門 Lesson 52 【Real Time Clock モジュール その３】
Arduino 入門 Lesson 53 【Real Time Clock モジュール その４】
Arduino 入門 Lesson 54 【MQ-3 アルコールセンサ その１】
Arduino 入門 Lesson 55 【MQ-3 アルコールセンサ その２】
Arduino 入門 Lesson 56 【MQ-3 アルコールセンサ その３】
Arduino 入門 Lesson 57 【Membrane Switch Module】
Arduino 入門 Lesson 58 【感雨・水位センサ】
Arduino 入門 Lesson 59 【土壌水分検出センサ】
Lesson 59以降もまだまだ更新予定です。
「Arduino応用編」について
Arduino応用編は管理人が気ままにArduinoで色んなもろを作って遊んでいきます。
面白いと思ったもの、作ってみたいと思ったものを、気ままに作って遊んでいきます。
Arduino-Processingで作る 【簡易オシロスコープ】 その１
Arduino-Processingで作る 【簡易オシロスコープ】 その２
「Arduino番外編」について
本ブログのArduino番外編ではArduinoの基本的な事を記事として書いています。
こちらも、ぜひ参考にしてください。
Arduino 入門 番外編 01 回路図を書こう fritzing
Arduino 入門 番外編 03 デジタル出力 とは デジタル入力 とは
Arduino 入門 番外編 09 スケッチ（コード、プログラム）の関数化
Arduino 入門 番外編 10 変数のスコープ（ローカル変数、グローバル変数）
Arduino 入門 番外編 11 搭載メモリについて（Flash SRAM EEPROM）
Arduino 入門 番外編 13 【スリープモードによる消費電力の低減】
Arduino 入門 番外編 14 【ブレッドボード用電源モジュール】
Arduino 入門 番外編 15 【#define】と【const】
Arduino 入門 番外編 18 【シリアルモニタで四則演算】
Arduino 入門 番外編 20 【shiftOut関数 まとめ】
Arduino 入門 番外編 21 【pulseIn関数 まとめ】
Arduino 入門 番外編 22 【IOピン ポート・レジスタ まとめ】
「Arduinoお役立ち情報」について
本ブログではArduinoお役立ち情報を発信しています。
Arduinoで遊ぶためのちょっとしたお役立ち情報です。
お役に立てれば幸いです。
電子部品購入 ArduinoとAmazonプライムは相性抜群！
Arduino USBテスターによる 電圧 電流 電力 モニター
「Processing入門編」について
Processing入門編では、Arduinoと連携するためのプログラム言語であるProcessingを学習していきます。
基本的な構文からArduinoとの通信方法まで解説していく予定です。
管理人は、「6軸モーションセンサ」との連携を目標としています。
Processing 入門 Lesson 00 【インストール編】
Processing 入門 Lesson 01 【Arduino連携編 その１】
Processing 入門 Lesson 02 【Arduino連携編 その２】
Processing 入門 Lesson 03 【Arduino連携編 その３】
Processing 入門 Lesson 04 【Arduino連携編 その４】
Processing 入門 Lesson 05 【Arduino連携編 その５】
Processing 入門 Lesson 06 【Arduino連携編 その６】
Processing 入門 Lesson 07 【学習の始めに】
Processing 入門 Lesson 08 【図形描画】 その１
Processing 入門 Lesson 09 【図形描画】 その２
Processing 入門 Lesson 10 【色の設定と表現】
Processing 入門 Lesson 11 【スケッチの基本関数】
Processing 入門 Lesson 12【マウス関連の変数と関数】
Processing 入門 Lesson 13【キーボード関連の変数と関数】
Processing 入門 Lesson 14【LEDの点灯 消灯】
Processing 入門 Lesson 15【LEDの調光】
Processing 入門 Lesson 16【RGBダイオードの制御】
Processing 入門 Lesson 17【圧電スピーカーと電子ピアノ】
Processing 入門 Lesson 18 【サーボモーターとコントローラー】
Processing 入門 Lesson 19 【スイッチとLED】
Processing 入門 Lesson 20 【ポテンショメータ】
Processing 入門 Lesson 21 【ジョイスティック】
Processing 入門 Lesson 22 【脈拍・心拍センサ】
Processing 入門 Lesson 23 【超音波距離センサ】
Processing 入門 Lesson 24 【温湿度センサ】
こちらも、まだまだ続きます。
最後に
疑問点、質問などありましたら気軽にコメントください。
この電子部品の解説をしてほしい！などなどなんでもOKです。
リンク切れ、間違いなどあればコメントいただけると助かります。
Arduino入門編、番外編、お役立ち情報などなどサイトマップで記事一覧をぜひご確認ください。
Arduino入門編で使用しているUNOはAmazonにて購入可能です。
互換品とは言え、Arduinoはオープンソース。
複製して販売するのもライセンス的に問題なし。
そのため互換品の品質も悪くなく、それでいて値段は安いです。
正規品本体の値段程度で豊富な部品が多数ついています。
学習用、遊び用、お試し用には安価な互換品がおすすめです。
ELEGOO UNO キット レベルアップ チュートリアル付 uno mega2560 r3 nanoと互換 Arduino用
上記のものでも十分に多数の部品が入っていますが、最初からもっと多数の部品が入っているこちらもお勧めです。
Amazonでお得に買う方法
Amazonでお得に購入するなら、Amazonギフト券がおすすめです。
現金でチャージするたびに、チャージ額に応じたポイントが付与されます。
最大2.5％！！！（Amazonプライム会員ならさらにお得）
| チャージ額（一回分） | 一般 | プライム会員 |
|---|---|---|
| 5,000円～19,999円 | 0.5% | 1.0％ |
| 2,0000円～39,999円 | 1.0％ | 1.5％ |
| 40,000円～89,999円 | 1.5％ | 2.0％ |
| 90,000円～ | 2.0％ | 2.5％ |
さらに、初回チャージで2000ポイントもらえるキャンペーン
※いつもは1000ポイント、今なら2000ポイントです！
＼Amazonギフト券 2000ポイントキャンペーン／
Amazonチャージ 初回購入で2000ポイントキャンペーン
コメント