Arduinoの基礎知識

Arduino Uno R3の仕様・機能

当記事では、Arduino Uno R3(以下、Arduino Uno)の仕様・機能について、詳しく解説します。

Arduino Unoは、20種類以上の数あるエディションの中で、最も代表的かつ基本的なエディションです。

Arduino Unoの基本仕様

仕様 Arduino Uno
基板サイズ 74.9×53.3mm
マイコンチップ/
動作周波数
(プロセッサ)
ATmega328P/
16MHz
SRAM
(メインメモリ)
2kB
Flashメモリ
(フラッシュメモリ)
32kB
※プログラムを保存
EEPROM 1kB
動作電圧 5V
電源入力電圧 7-12V
出力電圧 5V、3.3V
デジタル入出力ピン
(デジタルI/O)
14本
(6本のPWM出力含む)
アナログ入力ピン 6本
アナログ出力
(DAC)
端子の定格電流 40mA/各端子
※20mA/各端子、100mA/全端子までを推奨
プログラム
書き込み端子
USB タイプB
ICSP
その他
インターフェース
UART
I2C
SPI

Arduino Unoの機能

Arduino Uno外観

ソケット名称

LED

①マイコン(プロセッサ)

Arduino Unoのマイコン(プロセッサ)はMicrochip Technology社(アメリカ)の「ATmega328P」が使用されています。

マイコンとは、マイクロコントローラ(またはマイクロコンピュータ)の略称で、人間で言えば「頭脳」に相当する電子機器を制御する上では大変重要な部品です。

また、SRAM、Flashメモリ、EEPROMなどの各種メモリもマイコン内部に組み込まれています。

②USBポート

USBケーブルで、Arduino UnoとPCのUSBポートに接続することで、Arduino Uno-PC間で、通信をすることができます。

PCで作成したプログラム(スケッチ)を、Arduino Unoに書き込んだり、シリアル通信によって、PCからArduino Unoを制御することができます。

また、電源ジャックの代わりに、USBによってArduino Unoに給電することも可能です。

③電源ジャック

ACアダプタ(外形5.5mm、内径2.1mm)を接続して、Arduino Unoに給電することができます。

④リセットボタン

リセットボタンを押すことで、Arduino Unoを再起動することができます。プログラムを最初からやり直したい場合やArduino Unoの動作がおかしい場合などに利用します。

⑤デジタル入出力・PWM

デジタル入出力・PWM 説明
PD0-PD13 デジタル入出力(0-13番ピン)
HIGH(5V)/LOW(0V)の入出力
PWM 0-5Vのアナログ出力
0Vと5Vを高速で切り替えることで、擬似的にアナログ出力する方式
TX シリアル通信の送信
RX シリアル通信の受信
SCL I2Cのシリアルクロック
SDA I2Cのシリアルデータ
GND グラウンド・基準点
AREF アナログ入力の基準電圧(0-5Vを入力)
通常は使用しない


PWMとシリアル通信はデジタル入出力と共用です。プログラムでどちらを使うか指定できます。

⑥電源出力

電源出力 説明
Vin ③電源ジャックの電圧が出力、
電源ジャックを使わず「Vin」からの給電も可能
GND グラウンド・基準点
5V 5Vの電圧出力
3.3V 3.3Vの電圧出力
RESET リセット
(④リセットボタンと同機能)
IOREF 5Vの電圧出力

⑦アナログ入力

アナログ入力 説明
PA0-PA5 アナログ入力(0-5番ピン)
10bitのA/Dコンバータ(約4.8mVごとに1段階変化)

⑧LED

LED 説明
ON Arduino Unoに給電されると点灯
TX シリアル通信で送信時に点滅
RX シリアル通信で受信時に点滅
L デジタル入出力の13番に接続


Arduino Unoには5つのLED(チップ部品)が搭載されています。「L」のLEDについてもう少し詳しく説明すると、デジタル入出力の13番に接続されており、プログラムで13番ピンをHIGH(5V)にすると、点灯させることができます。

以下の記事では、統合開発環境のArduino IDEを使用して、Arduino Unoのプログラム書き込み方法を紹介しているのですが、プログラム例として、「L」のLEDを点滅させるプログラムを作成しています。

Arduino Unoの技術資料の入手方法

Arduino Unoでは、回路図などの各種技術資料をArduino公式WEBサイトから入手できます。

Arduino Unoの技術資料
  • EAGLEファイル
  • 回路図:PDF形式
  • ボードサイズデータ:DXF形式
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「DOCUMENTATION」をクリックします。

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それぞれのアイコンをクリックすると、EAGLEファイル、回路図、ボードサイズデータがダウンロードできます。

Arduino Unoの選び方

Arduino Unoは、互換品やすぐに使えるように電子部品と組み合わせたキットも存在します。

電子工作初心者にとっては、どれを選べばいいのか迷ってしまうかもしれませんが、以下の記事で初心者でもわかりやすいように、ランキング形式でおすすめのArduino Unoを紹介しています。ぜひご覧ください。

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