この連載では、Arduino(アルデュイーノ)というマイコンボードを使って、楽しいオモチャをつくっていきます。前回は、Arduinoの使い方とLEDを光らせる方法を紹介しました。今回は、ギュッとつまむとたくさんLEDが光るオモチャをつくります。家族やお友達と一緒に遊んでみましょう!
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ギュッとつまむと、たくさんLEDが光るオモチャをつくろう!【女の子のためのArduino電子工作】

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今回つくるもの

前回は、Arduinoの使い方を学んで、LEDを1つ光らせてみました。でも、LEDをただ光らすだけでは飽きてしまいますよね。なので今回は「ギュッとつまむと、たくさんLEDが光るオモチャ」をつくってみようと思います。指先の力が試されるオモチャなので、ぜひお友達や家族と一緒に、誰がたくさんLEDを光らせられるか競争してみてくださいね!

使うもの

今回は、以下のものを使います。

  • Arduino Uno(1個)
  • ブレッドボード(1個)
  • ジャンパーワイヤー(適量)
  • LED(3本)
  • 抵抗(1kΩ×3本・10kΩ×1本)
  • 圧力センサー(FSR402)(1個)

前回「Arduinoをはじめようキット」を買っていれば、圧力センサー以外はすべてキットに入っています。圧力センサーはネットショップや電子部品専門店に売っているので、家族の人に頼んで買ってもらいましょう。

ブレッドボードってなに?

今回からArduinoだけでなく、ブレッドボードという道具を使っていきます。ブレッドボードは、部品を差し込むだけで簡単に回路がつくれる道具。ブレッドボードの穴は、以下のように列ごとにつながっています。たとえば、画像の青い星マークの穴に電池のプラスを差し込むと、反対側の緑の星マークにも電気が伝わります。部品を差し込むときは、穴のつながりに気を付けて差し込みましょう。

画像: ブレッドボードってなに?

圧力(あつりょく)センサーを使ってみよう!

圧力センサーってなに?

圧力センサーは、その名の通り圧力を測ることのできるセンサーです。指でつまんだり上に物を載せたりすると、どのくらいの力がかかっているのかがわかります。イスに取り付ければ誰かが座ったことがわかりますし、つまむタイプのスイッチとして使うこともできます。

画像: 圧力センサーってなに?

組み立ててみよう

以下のように組み立ててみましょう。抵抗(ていこう)は10kΩ(茶黒橙金の線がついているもの)を使っています(抵抗については、この記事の後ろのほうで説明します)。 圧力センサーはLEDと違い、プラスマイナスの区別がないので、どちらの足を電源(5V)・グランド(GND)につないでも大丈夫です。

画像1: 組み立ててみよう

プログラムを書き込もう

Arduino IDEを立ち上げ、左上の[ファイル]→[スケッチ例]→[01.Basics]→[AnalogReadSerial]を開きましょう。

画像1: プログラムを書き込もう

ArduinoとパソコンをUSBケーブルでつなぎ、矢印マークの書き込みボタンを押します。

画像2: プログラムを書き込もう

左下に「書き込みが完了しました」というメッセージが表示されたら、右上の虫眼鏡マークをクリックしましょう。すると、新しいウィンドウが表示されます。

画像3: プログラムを書き込もう

このウィンドウは「シリアルモニター」といい、Arduinoに送られたセンサーの値や文字を表示できます。最初は「0」という数字が表示され続けています。圧力センサーの先をつまんでみると、表示される数値が変化します。力いっぱいつまんで、どこまで数値が高くなるか見てみましょう。

ギュッとつまむとたくさんLEDが光るオモチャをつくろう!

圧力センサーを動かせるようになったので、LEDを組み合わせて「ギュッとつまむとたくさんLEDが光るオモチャ」をつくってみましょう!

先ほど組み立てたブレッドボードに、LEDと抵抗を足していきます。ところで、LEDは前回使ったので知っていると思いますが、抵抗ははじめて出てきましたね。少しだけ抵抗がどんなものなのか、お話しします。

抵抗(ていこう)ってなに?

抵抗は電気の流れを制限する部品のこと。正しい名前は「抵抗器(ていこうき)」ですが、「抵抗」と呼ばれることが多いです。LEDや圧力センサーなどの電子部品は、それぞれうまく動くために必要な電気の量が決まっています。抵抗を使ってその量に調整しないと、電子部品が壊れてしまいます。

今回はLED用に1kΩを3本、圧電センサー用に10kΩを1本使います。抵抗は、印刷されている線の色で抵抗値(1kΩ・10kΩなど)を見分けることができます。覚えておくと便利ですが、必ず覚えなくてはいけないわけではありません。今のところは「そういうものなんだ」と思ってもらえたら大丈夫です。

画像: 抵抗(ていこう)ってなに?

組み立ててみよう

以下のように組み立ててみましょう。

画像2: 組み立ててみよう

プログラムを書いてみよう

Arduino IDEを立ち上げ、出てきた画面に以下のコードをコピーして貼り付けましょう。このコードは、圧力センサーを強くつまむほど、LEDがたくさん光るように書いてあります。 Arduinoを使いはじめたばかりなので、今はまだコードの意味がわからなくても大丈夫です。

c:「AnalogReadSerial」のコードにLEDのプログラムを加えます

//LEDをつないでいるピンに名前をつけます
const int greenPin = 9;
const int bluePin = 10;
const int redPin = 11;

void setup() { //通信速度(ボーレート)9600で通信をはじめます Serial.begin(9600);

//LEDをつないだピンは全て「OUTPUT(出力)」に設定します pinMode(greenPin, OUTPUT); pinMode(bluePin, OUTPUT); pinMode(redPin, OUTPUT);

}

void loop() {

//圧電センサーをつないだピン(A0)の値を「sensorValue」という変数に入れておきます
int sensorValue = analogRead(A0);
//「sensorValue」に入っている値をシリアルモニターに表示します
Serial.println(sensorValue);
//1秒(1000ミリ秒)待ちます
delay(1000);

//もし「sensorValue」に入っている値が200以上なら、赤いLEDを光らせます
if(sensorValue> 200){
	digitalWrite(redPin, HIGH);
	delay(1000);
	digitalWrite(redPin, LOW);
}
//もし「sensorValue」に入っている値が500以上なら、赤・青のLEDを光らせます
if(sensorValue> 500){
	digitalWrite(redPin, HIGH);
	digitalWrite(bluePin, HIGH);
	delay(1000);
	digitalWrite(redPin, LOW);
	digitalWrite(bluePin, LOW);
}
//もし「sensorValue」に入っている値が700以上なら、赤・青・緑のLEDを光らせます
if(sensorValue> 700){
	digitalWrite(redPin, HIGH);
	digitalWrite(bluePin, HIGH);
	digitalWrite(greenPin, HIGH);
	delay(1000);
	digitalWrite(redPin, LOW);
	digitalWrite(bluePin, LOW);
	digitalWrite(greenPin, LOW);
}

}

プログラムを書き込もう

コードをコピーしたら、コンパイルをします。チェックマークをクリックしましょう。

画像4: プログラムを書き込もう

正しくコンパイルできていたら、左下に「コンパイルが完了しました」と表示されます。ArduinoとパソコンがUSBケーブルでつながっていることを確認し、矢印のボタンを押して書き込みましょう。

画像5: プログラムを書き込もう

動かしてみよう!

圧力センサーをつまむと、LEDが光ります!

画像: 動かしてみよう!

力いっぱいつまむと、すべてのLEDを光らせることができます。 このコードでは圧力センサーの数値を最高で700に設定していますが、簡単にクリアできるようなら、数値をさらに上げてみてもいいかもしれません。

LEDをたくさんつないでみよう

今回は「Arduinoをはじめようキット」に入っていたLED3本のみを使いましたが、新しくLEDを買ってたくさんつないでみてもおもしろいかもしれません! お友達や家族と一緒に楽しんでみてくださいね。

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