Arduino 入門 番外編 02 外観とピン配置

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「Arduino 入門 番外編 02 外観とピン配置」

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。

 

私が使用しているのはArduino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。

 

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Arduino UNO R3の外観

Arduino UNO R3の外観図を下記に示します。

arduino_uno_R3-appearance

 

Arduino UNO R3の回路図は公開されています。

arduino_uno_R3_schematic

 

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

 

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

 

ピン負荷電流

デジタル出力の最大負荷:40mA

3.3V出力ピンの最大負荷:50mA

5V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)
SCLI2C:シリアル通信に利用28(PC5)
SDAI2C: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)
GND8、22(GND)
デジタル13LのLEDに接続、SPI(SCK)19(PB5)
デジタル12SPI(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、PWM15(PB1)
デジタル814(PB0)
デジタル713(PD7)
デジタル6アナログ出力、PWM12(PD6)
デジタル5アナログ出力、PWM11(PD5)
デジタル46(PD4)
デジタル3アナログ出力、PWM5(PD3)
デジタル24(PD2)
デジタル1Tx3(PD1)
デジタル0Rx2(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)
IOREFIOピン電圧レベル出力
RESET1(PC6)
3.3V出力最大負荷電流:50mA
5V出力最大負荷電流:50mA20(AVCC)
GND8、22(GND)
GND8、22(GND)
Vin外部電源
アナログ入力023(PC0)
アナログ入力124(PC1)
アナログ入力225(PC2)
アナログ入力326(PC3)
アナログ入力4I2C:シリアル通信に利用27(PC4)
アナログ入力5I2C: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・・・。

 

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 入門 番外編 03 デジタル出力 とは デジタル入力 とは
今回は、「Arduino 入門 番外編 03 デジタル出力 とは デジタル入力 とは」です。arduino 入門 番外編はarduinoの基本的なことを書いていく方向性にする予定です。今回は、arduinoのデジタル出力とデジタル入力について解説していきます。

 

入門編について

番外編とは別に入門編では、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。

ぜひ、入門編も読んでみてください。

購入編から始まり、現在はLesson 18まで解説しています。

Arduino 入門 購入編
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 06 電子ブザー編
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 17 簡易距離計編
Arduino 入門 Lesson 18 サーミスタ編

Lesson 18以降もまだまだ更新予定です。

 

他にも番外編などの記事もあります。

サイトマップでご確認ください。

 

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。

リンク切れなどあればコメントいただけると助かります。

 

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