Arduino IDE を使う

プログラミングの環境であるIDE。
Arduino　UNO　以外のボードをつないで使うとき。
ボードの設定をいちいち変更して使わなければならない。
ボードが登録されてないときはネットから探してダウンロード
しなければいけない。たいしたことでもないのだが、
ボードを3つも4つもつまみ食いのようにあれこれやってると
何がなんだかわからなくなってくる。一つに決めておいた方が
やりやすい。プログラミングに集中できる。
ボード1種類にPC一つならいいかもしれないが・・・
まあええかげんこんなものかということがわかってきたので
何か一つに絞っていったほうが研究も進むだろう。

ArduinoUNO、Leonardo,MEGA,prominiなどかな？
でもまだESP32は入り口しかやってない。そちらも
やっぱりやらなければ・・・
あとAnbientだ。データを送信してグラフをつくるやつ。
スマホなどとの連動も。

「びんぼうでいいの」キットを作成

Arduinoの自作版「びんぼうでいいの」

基板500円、部品セット250円、ブートローダー書き込み済みCPU300円、合計1050円＋税

1155円で出来てしまうキットです。

すでにLeonard互換機や、MEGA互換機、その他を持っているのですが、

今更ながらPICマイコン

ORANGE-4というものをつくりました。
4ビットマイコンです。
アセンブラとか機械語とかの勉強です。

マルツオンラインの超入門PICマイコンというのをダウンロードしました。
本が欲しいのですが、とりあえずネットの記事で・・・

PICマイコンのライターが欲しいけど、ちょっと高いのでどれを選べばいいのか
迷う。無駄なものは買いたくないし。

PICKIT3なら2500円ほど、4なら9000円。

マイクロビットがしゃべった！

音声合成IC、女性の声明瞭版とロボットの声の違い。

再生できない場合、ダウンロードは🎥こちら

続いてロボット

再生できない場合、ダウンロードは🎥こちら

音声合成IC

マイクロビットにしゃべらせた。
アンプをつけて少し聞きやすくした。

再生できない場合、ダウンロードは🎥こちら

マイコンあちこちつまみ食い

いろいろいじってすぐ忘れるからもう一度同じ事をやろうとしても
わからない。だが、Sky BerryJAMを一本ですこし腰をすえてやっていこう
と思う。本当に高校生が作ったこのIchigoJamの発展版はすばらしい。
使い道がたくさんあるように思うのです。

やっぱりコンピュータは何かを制御してこそです。
入力、そして出力、I/Oですね。
IchigoJam　BASIC　でここまでできるのかというくらい
使いこなせたらいいですね。

もちろんIchigoJamでもいいのですが、すこし慣れて来て
模型の車やロボットに搭載するのにははじめからドライバがついていたほうが早い。
（ドライバモジュールを作って上にのせるのも楽しいが）

だから結局さいごはSky BerryJAMに落ち着くのではないかと思う。
それに気づいた人が今や本気になって最初からSky BerryJAMを
求めているのではないか？

ロボットを動かすという動機があってプログラムやマイコンを
勉強するのだと思う。これがやりたかったんだというものが
ないとなかなか進まない。
私の場合は3色LEDの色を徐々に変化させるのがやりたかったので
まずArduinoというマイコンを買った。実際はじめたのは3ヶ月
くらい後だったが・・・。出来たときはうれしかった。
そのあとは超音波距離計もなんとか出来ました。本のプログラムの
間違いなども発見して修正したりもしました。

マイコンはどこで買う？

マイコンはどこで売ってるのか？
電気屋さん？秋葉原？通販？

直接は秋葉原のPCNのアンテナショップなどにIchigoJamが売ってる。
あと秋葉原のaitendo(駅から7分ぐらいあるが）とか。

「子どもの科学」の本の広告では秋月電子通商のネット販売などがでている。

私がネットで購入するのは大体　「秋月電子通商」とか「共立電子」、そして
IchigoJamの「PCN」などである。たまに互換機をアマゾンなどでも買う。

RaspberryPiは「KSY」で購入した。今世界的に半導体が品薄でRaspberryPi4が
入ってこないが・・・そのうちまた入ってくるだろう。
あと「スイッチサイエンス」も種類が豊富だ。

IchigoJamもどんどん品切れになっている。そんなときは、Ichigolatteの
ほうを買ってそれにIchigoJamのファームウエアを入れ直しても良い。
PCとの連絡はUSBシリアルが必要だが、秋月電子で手に入れるとよい。
アマゾンなどでも安いのがあるが、ドライバが適合するかわからない。
買ってからできないということもあるので。
IchigoJamでUSBシリアルをあとで買うのが面倒ならSky BerryJamがいい。
最初からUSBシリアルやEEPROMが乗っている。

aitendoの通販ではIchigoJamの互換機が安く手に入るがこれも在庫が気になる。

Arduino　R3　UNO　は最もポピュラーだが2900円、互換機ならもっと安い。

互換機とかUNOでなくLeonard互換機とかで1000円〜2000円。

マイコンを始めよう

今の時代、これだけものがあふれ、情報も簡単に得られ、勉強しようと思えば自分でテキストや資料を探す事だってできる。
今こそ多くの人にマイコンをはじめてほしい。AIやIoTの時代である。3年くらい前だったか、書店に行ったら人工知能の作り方
みたいな本がたくさん並んでた。ディープラーニングだとかPythonの本もたくさん。それは横浜の有隣堂えきちか店である。
もうびっくりしてそのときはM5STACK入門の本を買った。おかげでそのあとでM5STACKを購入して気圧センサーを付けて使っている。

昔から秋葉原にいくとLEDなどを見るのが楽しみであった。時代と共にLEDは変わってきた。最初は赤しかなかった。黄色や緑、
そして中村教授のおかげで？青のLEDがでた。当時は高価だった。そして蛍光物質を塗って白のLEDができ、世界は変わった。
フルカラーLEDや3色LEDなども出てきた。フルカラーLEDはマイコン内蔵であらかじめどう光るかがプログラムされている。
また、今やコロナウイルスに有効なC紫外線のLEDもでている。LED以外では太陽電池なども最初は小さなボタンサイズが800円
もした。

このように秋葉原の電気部品店の品物を見るだけで世の中の進み具合が体験できた。

今はわからないことはネットにでている。誰かが書いてくれている。勉強するなら今なのだ。
まあ、こんなことを書いてもやらない人はやらない。とっくにやっている人は冷ややかな目で
みるだろう。だれでもスタートの時はあったはず。思い立ったが吉日である。
勉強と見なくても趣味と考えれば進度はゆっくりでもいい。あせらなくていい。
少しの時間で一歩ずつ進めばいい。それが楽しい。趣味だからそれでいい。　
人間だもの・・・？（笑）

マイコンを始めよう！（ハードルの低い順に）

1．子どもパソコンIchigoJamの場合
　　IchigoJam　U（秋月電子通商）・・・1650円　キーボードはPS/2対応
　　IchigoJam　S　（共立電子）・・・・2000円　キーボードはPS/2対応
　　IchigoJam　R　（β版　PCNにて）・・・・・・2400円　キーボードは何でも
　　
　　⚪キーボードとモニター（ビデオ入力端子つきテレビなど）があればすぐ出来る

　　⚪USBシリアル（600〜1000円）でPCとつなぎ、プログラミングする
　　　こともできる（IJユーティリティズをインストール）
　　⚪USBシリアルがあればファームウエアを書き換えてBASIC以外の言語も楽しめる

2．Arduino　の場合
　　Arduino R3 UNO 2900円
　　互換機1900円程度
　　Arduino Leonardo互換機　1300円
　
　　⚪パソコンにArduinoIDEをインストールし、USBケーブルでつなぐ必要あり
　　　パソコン上でプログラミング開発
　　　言語はC/C++がもとのArduino言語なので、すべての基本となり、役立つことまちがいなし

3．micro：bit　の場合
　　micro：bit　V2　　2400円

　　⚪PCとつなぎ、インターネットでMAKE CODEにアクセスしてプログラミングする
　　　画面に従っていけば、サンプルプログラムはすぐできる
　　　ビジュアル系言語を操作する

4．RaspberryPi　の場合
　　RaspberryPi　4　　7500円（4G）
　　RaspberryPi　3B+　5300円
　　RaspberryPi ZeroWH 2000円
　　⚪インターネットにつないで各種設定をする。ほぼパソコンと同様の機能あり、
　　　　専用のOfficeやその他スクラッチやPythonのプログラム言語ができる。
　　　　専用カメラもつけることができる。WiFi,BLE対応！！ワイヤレスキーボードが使える
　　　　Linuxのコマンドなどを使うのでちょっとハードルが高いが、
　　　　最初からOSが書き込まれたSDカード（1500円位）を買えば楽かも
　　　　モニターはHDMI
　　
　

マイコンの 入出力 いろいろ

入力は、人間がボタンを押すとか数字を打ち込むなどのほかに
　いろいろなセンサーがあることを忘れないようにしよう。
　　光センサー
　　赤外線センサー
　　音センサー
　　温度・湿度・気圧センサー
　　においセンサー、二酸化炭素センサー
　　加速度センサー
　　傾斜センサー
　　人感センサー
　　（電磁波？センサー）


　そして出力は
　　　光（LED、7セグLED、マトリックスLED）
　　　音（音声なども含まれる）
　　　運動（モーター、サーボモーター、ステッピングモーター）

　そして昨今は、ネットからデータをもらったり、あるいは逆に上げたりも入出力と言える。


　　　
　　

micro:bit の MAKE CODE

パソコンをインターネットにつなげてプログラムを作成した・・・のだが
やりかたを忘れてしまった。まず、MAKE CODEのページにアクセス、これは
簡単。そして最初はハートの点滅のはずだが・・・点滅しない・・・？？

micro：bitが新しくなってスピーカーやマイクまで内蔵になったので、MAKE CODEも
新しくなったせいだろうかわからない。（今手元にあるのは旧のやつなので）


では前に作ったプログラムがパソコンにダウンロードされてるはずなので、それをPCに
USBでつないだmicro：bitにこぴーしてみる。サイコロ、名札、いずれもできた！

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サイコロもそうだが、加速度センサー内蔵なので、それを生かして地震計なども
できるのではないだろうか。
いまのところ、振ると何百ガルという数字が流れるだけしか試してない。

ネットへの接続がネック？

いろいろなマイコンがあるが、最もコスト的にすごいのは
RaspberryPi　ZERO　WH　だろうと思う。
こんな小さなもので、WiFiもBLEもできる。2000円しないパソコンなんて
他にない。もっともインターネットになんとかつなげるが、初期の
ウインドウズみたいな速度だ。なんとかつながる程度。
しかし、繋がってブログへの書き込みができたときは驚きだった。
しかも独自の表計算ソフトなどのOFFICEソフトが使えてしかも
本物と互換性がある。その他Pythonのプログラムが書けたり
子ども向けのビジュアル的なプログラミングであるスクラッチも
入っている。RaspberryPi　3B+や、RaspberryPi　4ならスピードも完璧。
ただラズパイはOSをインストールするまで2時間以上かかる。
それがネックだ。でもRaspberryPi4の4Gなら普通のパソコンとして使える。

インターネットや普通のパソコンの機能がいらなくてプログラミング中心に
勉強したければ子どもパソコンIchigoJamがすぐできる。これはBASICなのだが、
なんとバージョンの違うファームウエア　や他の言語のファームウエアに書き換えが
できるのだ。BASICにあきたらJavaScriptに中身を変えてもいい。
CPUが変わった最新のIchigoJam　R　はなんとPythonもできる。プログラミング言語の
学習には最適。そして安上がりなのは栃木工業高校が開発したブルーベリージャム
これはIchigoJamにUSBシリアルが最初から搭載していて外付けメモリーも最初から
ついている。そしてフルカラーLEDが6個ものっている。明らかに1000円以上お得。
同じような意味で、GR-ADZUKI　FULL　というのはArduino 言語とスクラッチ言語が選択
できる切り替えスイッチがついている。そしてロボットに便利なモータードライバICも
最初から乗っている。これも3000円以下で買えてお得である。

Arduino 言語は基本の基本なので、そのほかESP32系もArduino IDEが使えて魅力的である。
ESP32系（と勝手によばせてもらう）はWi-FiやBLEも乗ってるものがあるので強力だ。

micro:bitはインターネットにつないだ上でプログラミングするのがいやでなければ操作は
簡単である。ビジュアル系のプログラミングができるし、段階を追ってサンプルプログラムの
実験ができてたのしい。機能的にもいろいろ搭載していてコストパフォーマンスはすごく良い。
普通に家でインターネットができるなら誰に教わることもなくネットの中で学習していける。

以上のなかで、真剣に学習したいならIchigoJam、広くそして応用を利かせたいならArduino、
遊びたいならmicro：bitということになる。

Hello World

掲示板のデータを変えました。
Hello World!　です

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マトリックスLEDを2個使ってできるといいのですが、
これから勉強していきます。

マトリックスLEDで流れる電光掲示板

同じくデバイスプラスのページの最終実験
流れる電光掲示板、これもコピー＆ペーストで
スケッチを頂戴しました。その前に昨日のおさらいで
自分でVという文字を作ってみました。


下は流れる電光掲示板の動画です。感動！

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ダイナミック点灯スケッチコピー

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ディレイを入れなければこうなります。目にもとまらぬ速さですので、すべて止まって見えます。



デバイスプラスというページをまるごと真似しました。これです。
https://deviceplus.jp/hobby/dot-matrix-led/#04

Arduino MEGA が来たー

ピンがたくさんさせるArduinoMEGA（互換）をアマゾンで購入。
1日早く今朝ポストに入っていた。
さっそくドットマトリックスLEDのダイナミック点灯の初歩、全行スクロールを実験。
最初適当に挿したらうまくいかない。
スケッチ（プログラム）を見直して、アノードのピン指定、カソードのピン指定を
書き直したら成功！
一歩前進です。（一歩までいかないかな？）もっとがんばろう。
次はドライバモジュールを使うため、I2C通信について学習中です。

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プログラミング教室の形を考える

小学生のプログラミング教室でArduinoをやるから自分のPCにIDE
をインストールしてくださいとは言いにくい。

自分のPCなんてあったら初心者じゃないし・・・

そこでラズベリーパイをこちらで何台か用意し、
子どもたちが購入するのはラズベリーパイピコ
ラズベリーパイ3Bでラズベリーパイピコのプログラムを
開発し、できたら送り込む。Pythonでやれば時流に沿ってる。

LEDをつけるなどのプログラムを完成し、ピコと電子工作を
お持ち帰りすればよい。

ラズパイ3Bが約5000円、ピコが500円、あとは液晶モニター
とキーボードが必要か・・・うーむ生徒はいいがこっちが・・・
1セット1万円以内で生徒5人まで、しかもオンラインではなく。

高校生あたりで自分のPCのある人対象ならこちらの準備がいらなくていいかも。

やっぱり小学生はIchigoJamかな。

ラズパイZEROならどうか、ちょっと遅くてもいちおうPCになるし
HDMIのディスプレイで安いのがあればいいのだが

プログラミングについて

いろいろな言語があるが、何を学んだらよいのかよくわからない。
たぶんだが、だんだんわかってくると「使いやすさ」というのは
何に使うかによって変わってくると思う。

PCを何に使うのか、そのためにどう記述するか、記述しやすい言語はなにか
となるのだろう。

Pythonという言語はかなり広い範囲の分野で支持されてるようだ。
記述しやすく、機能も充分でやさしく複雑なことができるなら
そんないいことはない。

さて、最初に言った何に使うかだが・・・・発想が貧困で思い浮かばない。
まあ、できることがだんだんわかってくれば創造性を発揮できるとはおもうが。

世界が平和になる人工知能とか・・・
この世から争いをなくすプログラムとか・・・

今は自然が相手でコンピュータを使っているが、そのうちもっと
社会学というか社会科学というか人間の研究に使われるようになったら
すばらしいのかおそろしいのか、わからないが、悪用されないことを
願ってやまない。できらば悪用しそうな人間が知識を身につけないで
ほしい。・・・・まあむりか。

7セグメントLEDを初めて使う

470Ωの抵抗を介して電圧をかけてみます。抵抗の反対側にふれないように
ビニル管を通しました。

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Arduinoでサーボモーター動いた！

4WDのうちの1個のサーボが動かなかったのですが、連絡したらすぐに交換品を送ってくれました。
なお、故障のやつは断線などではなく、モーターの故障のようです。完全にジャンクです。
そして説明書に書いてあったArduinoを使ったプログラムを打ち込んでみました。信号線は14，15で
これはA0,A1にあたります。で、A0,A1につないだら見事回転し始めました。ここまで来ればあとは
自由に走行パターンを自分で考えればいいのです。
＊＊＊＊＊動画、音がうるさい＊＊＊＊＊注意

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