マイコンボードで学ぶ楽しい電子工作　Arduinoで始めるハードウェア制御入門

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内容紹介

マイコンボード（シングルボードコンピュータ）を使った電子工作は、根強い人気があります。しかし、単にその通りに作って動かす手順を記した書籍、いわば「組み立てマニュアル」の類も少なくありません。

本書では、素材としてArduino（アルドゥイーノ）を使います。電子工作の基本となる動作原理もしっかり理解したい初心者に向けて、「こう組み立てればよい」だけではなく、「なぜこう結線するのか」まで踏み込み、覚えておくべき電気・電子の基礎知識もきちんと学べるように考慮された一冊です。

書誌情報

• 著者: 榊 正憲
• 発行日: 2018-08-10 (紙書籍版発行日: 2018-08-10)
• 最終更新日: 2018-08-10
• バージョン: 1.0.0
• ページ数: 292ページ(PDF版換算)
• 対応フォーマット: PDF, EPUB
• 出版社: インプレス NextPublishing

対象読者

著者について

榊 正憲

電気通信大学卒業。（株）アスキーにてシステム管理、出版支援ソフトなどを開発する。その後、フリーで各種原稿執筆、プログラム作成など行う。現在、（有）榊製作所代表取締役。

目次

第1章　【基礎編】電子工作に必要な電気の基礎知識

• 1-1　知っておくべき電気の基礎はこれだ！
• 1-2　電圧、電流、抵抗の関係はどうなっているか？
• 1-3　抵抗器、コンデンサ、コイルとはどんな部品なのか？

第2章　【基礎編】電源に関わる基本を覚えておこう

• 2-1　電源とグラウンドとはどんな関係があるか？
• 2-2　直流電源と交流電源とはどう違うのか？
• 2-3　電源にはいろいろな種類がある
• 2-4　電源と回路をどのように保護しているか？

第3章　【基礎編】デジタル信号の動作と入出力端子の仕組みのキホン

• 3-1　デジタル信号はどんな動作をするのか？
• 3-2　出力端子の構成と特性とを理解しよう
• 3-3　入力端子の構成・特性、および問題回避の工夫
• 3-4　入出力両用の端子はこんな動作をする

第4章　【基礎編】単に「スイッチ」でも奥は深い

• 4-1　スイッチにもさまざまな種類がある
• 4-2　人間以外が動かすスイッチもある

第5章　【基礎編】ダイオードとLEDの「正体」を探る

• 5-1　そもそも半導体とは何か？
• 5-2　ダイオードの仕組みとは
• 5-3　電流の制御は電位差を利用している
• 5-4　LEDの全体像をつかもう

第6章　【基礎編】トランジスタを学ぶ始めの一歩

• 6-1　知っておきたいトランジスタの働き
• 6-2　NPN型とPNP型とを組み合わせてみる
• 6-3　FETはどんなトランジスタか？

第7章　【基礎編】Arduinoとはどんなマイコンボードなのか？

• 7-1　マイコンシステムはこんな仕組みだ
• 7-2　Arduinoはどこが便利なのか？
• 7-3　ハードウェアの構成とその働きを知ろう
• 7-4　シールドとは何か？
• 7-5　Arduinoでプログラミングを始めるには

第8章　【実践編】出力ポートにつなぐLED回路――LEDを点灯させる

• 8-1　Arduinoのblinkスケッチを読んで理解しよう
• 8-2　出力ポートにつなぐLED回路を考えてみよう
• 8-3　点滅スケッチを組んでみる

第9章　【実践編】入力ポートにつなぐスイッチ――非同期イベントをうまく処理するには

• 9-1　マイコン制御とスイッチとの関係を覚えておこう
• 9-2　スイッチをデジタル回路内で使ってみる
• 9-3　スイッチの読み込みを工夫してみる

第10章　【実践編】パルス幅変調（PWM）での制御――明るさを調節してみる

• 10-1　パルス幅変調（PWM）ってどんなことなのか？
• 10-2　ArduinoでPWM出力をやってみる

第11章　【実践編】AD変換を行う――アナログ電圧の読み込み

• 11-1　DA変換とAD変換はどんな仕組みで行われるのか？
• 11-2　可変抵抗（ボリューム）を読み込む

第12章　【実践編】トランジスタを接続してみよう――高輝度LEDを点灯させる

• 12-1　ICの出力ピンの特性を把握しておこう
• 12-2　こんな便利なデバイスもあるぞ

第13章　【実践編】光センサーとはどんな働きをする部品か？

• 13-1　代表的な光センサー――フォトダイオードとフォトトランジスタ
• 13-2　LEDと組みになった「センサーモジュール」って何？

第14章　【実践編】パワートランジスタの威力を知る――モーターを制御するワザ

• 14-1　より大きな電流を制御するには
• 14-2　モーターを駆動してみる
• 14-3　いろいろなドライバデバイス

第15章　【実践編】マイコン制御プログラムにはこんな要素がある

• 15-1　ライブラリを利用しよう
• 15-2　タイマ／カウンタの仕組みとは
• 15-3　割り込みという機能も覚えておこう
• 15-4　イベントと動作の関係

付録1　回路図とその記号の書き方・読み方

• A1-1　回路図と回路記号
• A1-2　その他の図表

付録2　回路の組み立て方法

• A2-1　ブレッドボードを使った回路
• A2-2　基板配線
• A2-3　プリント基板

付録3　揃えておきたい測定器いろいろ

• A3-1　テスター
• A3-2　導通チェッカー
• A3-3　オシロスコープ
• A3-4　その他の測定器

著者紹介