Elegoo Unoで学ぶ！LEDをセットアップしてコードで点滅させる方法

LEDをコードで制御するのは、ソフトウェアとハードウェアがどのように連携するのかを体感できる、初心者に最適な入門プロジェクトです。週末に手軽に完成できるシンプルな内容ながら、ハードウェアの基ハードウェアの基礎的な知識をしっかり身につけることができます。

このプロジェクトを終える頃には、自分で書いたコードでLEDを点灯・消灯させられるようになり、好きな間隔で点滅をコントロールする方法や、ハードウェアの基本的な仕組みを理解できるでしょう。

Elegoo Unoスターターキットには、シンプルなLEDライトを作るために必要なハードウェアと説明書がすべて揃っています。LEDの点滅は、同キットに収録された最初のプロジェクトです。

Elegoo Unoには他にも多数のプロジェクトが収録されており、初心者向けから上級者向けまで段階的にスキルアップできます。キット内の各プロジェクトは、誰でも迷わず進められるよう、丁寧な手順で構成されています。

必要なコンポーネント

Elegoo Uno R3

Elegoo Uno R3はマイコンボード（マイクロコントローラボード）です。マイクロコントローラは、製品の動作や機能を制御するためにデバイス内部に組み込まれる、小型の集積回路です。

Elegoo Uno R3に搭載されたマイクロコントローラには、14本のデジタル入出力ピン、6つのアナログ入力、USB接続端子、電源ジャック、リセットボタンが備わっています。このボードにはマイクロコントローラを動かすために必要な要素がすべて揃っており、USBケーブルを差し込むだけで起動します。

USBケーブル

Elegoo Uno R3をパソコンに接続して電源を入れるには、USBケーブルが必要です。USBは「Universal Serial Bus（ユニバーサル・シリアル・バス）」の略で、パソコンとデジタルカメラ、プリンター、スキャナー、外付けハードディスクなどを接続するための規格です。

今回のプロジェクトでは、USBケーブルを使ってマイコンボードとパソコンをつなぎます。

LED

LEDは「Light Emitting Diode（発光ダイオード）」の略です。LEDにはプラスとマイナスのリード線（足）があり、長い方がプラス側（アノード）、短い方がマイナス側（カソード）となります。

コンポーネントの組み立て方

このプロジェクトでは、LEDを点滅させることだけを目標にします。

まず、USBケーブルをボードに差し込み、もう一方の端をパソコンに接続します。

次に、LEDをGND（GNDとは電気回路における基準点のことで、電圧の測定基準となり、電流の共通の帰還経路にもなります）と、ボード上の13番ピンに差し込みます。

LEDを点滅させるコード

マイコンボードをパソコンに接続し、LEDをボードに取り付けたら、LEDを点滅させるための簡単なコードを書いていきましょう。

// setup関数は、リセットまたは電源投入時に一度だけ実行されます

void setup() {
  // デジタルピン LED_BUILTIN を出力として初期化します
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
}

// loop関数は永遠に繰り返し実行されます
void loop() {
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);   // LEDを点灯させる
  delay(1000);                       // 1秒待つ
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);    // LEDを消灯させる
  delay(1000);                       // 1秒待つ
}

上記のコードは、LEDを1秒間点灯させ、その後1秒間消灯させるという動作を実現しています。

この処理は無限ループで繰り返されます。digitalWriteは、LED_BUILTINとHIGH || LOWという2つの引数を受け取る関数です。ループの中では、まずLEDの電圧をHIGHに設定して点灯させ、1秒後に同じLEDの電圧をLOWに下げて消灯させています。

なお、delay()の数値を変更すれば、点滅の間隔を自由に調整できます。例えばdelay(500)にすると0.5秒ごとの素早い点滅になります。コードの書き込みには無料で使えるArduino IDEを利用し、パソコンと接続したボードへアップロードするだけでOKです。

完成品のイメージ

この小さなLEDライトのコーディングプロジェクトの目的は、ハードウェアとソフトウェアを組み合わせるための初歩的な原理を紹介することでした。ぜひ楽しみながら挑戦してみてください！