今回はマイコンボードArduino Unoについて紹介します。プログラミングや電子工作をこれから始めてみたいと思っている方には、手軽に使えて入門に最適なボードですので、ぜひ活用してみてください。

Arduino Unoとは？

Arduino Unoは、オープンソースのATmega328Pマイコンをベースとしたマイコンボードです。

Arduinoシリーズでは最もメジャーなボードで、趣味の電子工作から企業のプロダクトまで幅広い用途で利用されています。その性能と機能性により、ロボット工学やスマートホームシステムから3Dプリントまで、さまざまなプロジェクトに最適です。

Arduino Unoの大まかな仕様は以下の通りです。

Arduino Uno 仕様

仕様	詳細
マイクロコントローラー	ATmega328P (8ビットRISC、最大20MHz)
デジタルI/Oピン	14個 (デジタル入出力、PWM出力、シリアル通信TX/RX)
アナログ入力ピン	6個 (10ビット分解能)
電源	USB経由での5Vまたは外部電源7V-12V
メモリ	32KBのフラッシュメモリ、2KBのSRAM、1KBのEEPROM
通信	シリアル通信（UART）、SPI、I2C
プログラミング	Arduino IDE（C/C++ベースのArduino言語）
寸法	約68.6mm x 53.4mm

実機写真

ここからはArduino UNOの実機写真を紹介します。
こちらが本体です。基板中央にある小さなチップがマイコンのATmega328Pとなります。

側面には電源コネクタとUSBコネクタが搭載されています。
USBコネクタを介してマイコンのプログラムを書き込みます。

基板の両サイドにはIOのピンソケットが搭載アsれ手います。
こちら側の側面にはPWMやI2Cなどのデジタル信号の端子があります。

反対側のピンソケットには電源、GND分の他アナログ入力（ADC）があります。
Raspberry Piなどにはアナログインタフェースはありませんので、直接アナログ信号が入力できるのは嬉しいポイントです。

Arduino Unoの特長と仕様

Arduino Unoは、さまざまなアプリケーションに最適な機能と仕様を持っています。

14本のデジタル入出力ピン（うち6本はPWM出力として使用可能）、6つのアナログ入力、16MHzのクロックスピード、32KBのフラッシュメモリ、1KBのRAM、USB接続を備えています。

マイクロコントローラの電源はACアダプタまたは9V電池で、ボードを再起動するためのリセットボタンも備えています。

Arduino Unoのインターフェース

Arduino UnoはUART（Universal Asynchronous Receiver-Transmitter）通信インターフェースを使用して、他のデバイスと接続し、制御することができます。

UARTインターフェースは、ボードと、センサーや他のマイクロコントローラなど、接続されたデバイスとの間の通信を可能にします。また、シリアル、SPI、I2Cなど、さまざまな通信プロトコルをサポートしています。

そして、Arduino Unoの基板上にあるピンソケットに接続可能なシールドと呼ばれる拡張ボードが、多くのサードパーティからリリースされています。これらのシールド基板をArduinoの差し込むだけで、ハードウェアを拡張することができ、拡張基板上のデバイスとUART、I2C、SPIなどのシリアル通信を使ってデータをやり取りすることができます。

以下の写真はArduino側のプログラムからデータを表示することができるLCDを搭載したシールドです。

以下の写真はDCモーターを駆動するためのモータードライバを搭載したシールドです。

シールドを介してモーター、バッテリーと接続することで、Arduinoのプログラムからものを動かすことも可能です。モーター制御に必要なPWMやフィードバック制御の理論はわからなくても、ライブラリ内で全て制御を行ってくれます。

Arduino Unoのプログラミング

プログラミング言語もC++、Wiring、Processingなどがあります。Arduino Unoには、多くのアドオンシールドとそれに対応したライブラリが用意されており、手軽に機能を拡張することができます。

まとめ

Arduino Unoは様々な特徴と機能を備えた強力なマイクロコントローラボードです。また、多様なシールドとライブラリが用意されており、プログラミングの知識だけあれば様々なアプリケーションを構築することができます。
プログラミングや電子工作を始めたいと思っている方は、ぜひ一度触ってみてください。

それでは、また次の記事でお会いしましょう。