Arduinoもどき

Arduinoは普通に買うと高いので、互換品を作ってしまいます。

Arduino高いお

Mega328Pを積んだArduino Unoですら2,940円します．互換ボードなるものも存在しますが，それでも1,000円超えは当たり前です．

Arduinoを使う利点

楽．それに尽きる．タイマーやUSART等，主要なペリフェラルについては予め関数が用意されています．
例えば，シリアル通信をするプログラムの場合，Arduinoなら以下の様な直感的で簡潔なプログラムで済みます．

void setup() {
    Serial.begin(9600);
}

void loop() {
    if(Serial.available() > 0){
        byte incomingByte = Serial.read();
        Serial.write(incomingByte);
    }
}

正規品を使う利点・欠点

利点

ない．

欠点

高いので，逝くと損失額がでかい．
DCプラグにつなぐ電源の推奨電圧が7～12V．
余計でありがた迷惑な部品が多い．

Arduino互換物に必要なもの

以下，Mega328Pを使った，水晶発振子不要8MHz駆動のArduino互換物を作っていきます．

Mega328P
コンデンサ …… パスコンとデカップリングコンデンサの他に，0.1μF（パスコンと同じ値）．
（任意）抵抗 …… 約10kΩと約1kΩ
（任意）ダイオード …… 汎用の適当なもの（1N4148等）で良い．
USBシリアル変換モジュール …… DTR線が使えるもの．

下準備

Mega328Pにブートローダーを書き込みます．

Arduino IDEのインストールフォルダのarduino-1.x.x\hardware\arduino\avr\bootloaders\atmegaにあるATmegaBOOT_168_atmega328_pro_8MHz.hexをライターを使って普段と同じように書き込む．
上位（Low）ヒューズビットを0XDA（BOOTRSTのチェックを付ける．BOOTSZを1024W_3C00），下位（Low）ヒューズビットを0XE2（CKDIVのチェックを外す）にする．

USBシリアル変換モジュールとの接続

右図では，USBシリアル変換モジュールとMega328Pとの接続が示してあります．Mega328P周りの配線（電源やパスコン・デカップリングコンデンサ）はいつも通り行なってください．

Arduinoとして使う

ボードの設定をする

Arduino IDEを開いたら，設定をします．

「ツール＞Board＞Arduino Pro or Pro Mini」を選択して下さい．
「ツール＞Processor＞ATmega328（3.3V,8MHz）」を選択して下さい．電源が5Vでも「3.3V,8MHz」と書いてある方を選択せねばなりません．
「ツール＞シリアルポート」から適切なポートを選択してください．普通『COM3』辺りでしょう．

以上が済んだら，ウィンドウ下部に「Arduino Pro or Pro Mini,ATmega328（3.3V,8MHz）on COM?」と記載されていることを確認して下さい．

ピンの対応

Mega328PのArduinoとしての各ピンの役割は，右図の通りです．例えば，14番ピンの「digital pin 8」を出力にしたいのであれば，pinMode(8, OUTPUT);とすれば良いです．

トラブルシューティング

書き込みができない

stk500_getsync(): not in sync: resp=0x00等のエラー・メッセージが出た場合，以下の可能性があります．

接続が誤っている

TXDとRXDが逆になってはいないか，0.1μFコンデンサの接続は正しいか，ダイオード（任意）の向きは正しいか確認して下さい．

ボードの設定が正しくない

「Arduino Pro or Pro Mini,ATmega328（3.3V,8MHz）on COM?」とウィンドウ下部に表示されているか確認し，間違っていたら再び正しく設定してください．他の設定では動きません．

リセット周りが不安定

リセットピンに繋がっている0.1μFコンデンサの影響で書き込みができないことがあります．コンデンサを短絡させて放電し，再度トライしてください．リセットピン周りのダイオード・抵抗を配線していない場合，しばしばこの現象に見舞われるようです．

ヒューズ設定が正しくない

BOOTRSTのチェックが付いているか，BOOTSZが1024W_3C00になっているか，CKDIVのチェックが外れているか確認して下さい．ヒューズビット値を数値で書き入れた時，下位と上位を逆にしている可能性もあります．

いろいろなArduino

Arduino Mega

Mega2560を積んだモデル．ピン数がとても多く，サーボを大量に使ったり，とにかく沢山ピンが欲しい時に重宝する．Mega2560にはDipパッケージが存在しないので，配線の手間が省けるという意味でもArduino Megaは必要な場合には大いに購入に値する．

Arduino Due

AtmelのARMマイコンであるATSAM3X8Eを積んだ，高性能モデル．クロック周波数80MHz位で動く．8ビットマイコンに比べて圧倒的性能．配線の手間は勿論だが，高機能になればなるほど煩雑になりがちなプログラムもArduinoである以上非常に簡潔に済む．ただし，マイコンの動作電圧が3.3Vであるので，ピンに5Vとか加えた段階で御臨終する．それなりにお高いので取り扱いは慎重に……

Arduino Yun

Linuxチップ搭載．強そう

Intel Edison

Arduinoではないが，名前の通りIntelのAtomプロセッサーを積んだモジュール．遂に電子工作で気軽にIntel CPUが使える時代が来た．

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