マイコンde学習しよう（はじめに）

ご挨拶

長年仕事や趣味でマイコンを使った設計をしてきました。
最近noteという媒体を知り、稚拙ではありますが自分の知識を広く伝えることができればと思い、原稿を作成しました。
原稿中、手間の都合で手書き図を使っている場合があります。ご容赦ください。

本記事の目的

最近はarduinoやRaspberry Piなどのワンボードマイコンを使った工作が目立ちますが、そういったものはライブラリを利用することが多いと思います。
そういった場合、必要なライブラリが見つからない場合や、見つかってもちょっとアレンジしたいといった場合は手詰まりになってしまうのではないでしょうか。
auduinoやRaspberry Piなどは趣味としてはよいとしても、スペースに制限がある場所や、乾電池動作など低消費電力が要求される場所、あるいはその両方の条件、仕事で使いたい方などは、やはりマイコン単体を制御できることで応用範囲が広がりますし、マイコンを使った電子回路の知識が身に付きます。
そこで本記事では、そういうワンボードマイコンのプログラミングから、一歩踏み出したい方をターゲットとしています。
興味をもって頂けたら幸いです。

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マイコンって何ができるの？

主にできる機能は、
・信号入出力
・時間計測（タイマ）
・通信
・A/D変換（入力電圧値をデジタル値に変換する）
・D/A変換（デジタル値を電圧値にして出力する）
などでしょうか・・。
これらの機能を組み合わせて、いろいろな動作をさせることが可能です。
例えば、スイッチが押されたら（信号入力されたら）、10秒間LEDを点灯（タイマと信号出力）とか、温度センサモジュールから出力される値を受信して、パソコン画面に値を表示させるなど。
これ以外にも、様々なハードウェアとマイコンの機能を組み合わせた工作が可能です。

どうやって学習したらいいの？

初心者がまずつまづくのがここでしょう。
マイコンの機能を知る（プログラミングを含む）には、実際にマイコンを動作させてみることが早道です。
しかし、マイコンを使った回路を組むにはマイコンの機能を知る必要があり、まさにニワトリとタマゴの関係です。
私のほうで学習用として全部品実装済み基板、およびマイコンと表面実装部品のみ実装した基板の販売を計画しています。
基板の入手については、「マイコンde学習しよう（トレーニング基板の入手について）の記事を参照ください）
半田付けができる方は、マイコンと表面実装部品のみ実装基板を購入し、必要な部品をご自分で購入して組み立てるのもありかと思います。
なお、学習にはプログラムを書き込むためのライタが必須で、使用者側で用意して頂く必要があります。
ライタについては、「マイコンde学習しよう（開発環境）」の記事を参照ください。

学習用基板（トレーニング基板）で何ができるの？

現在トレーニング基板の頒布は中止しております。
申し訳ないですが、回路図を参考に自作して頂くか、レッスン記事を別回路設計の参考にしてください。

本基板はAVR128DA28というマイコンを使っており、周辺部品は写真のとおりです。
学習できる機能については、レッスン表に記載したもので、これらをマスターすることで機能を組み合わせて色々なことができるようになると思います。
なお、記事は一部を除き有料となっています。ご容赦ください。
有料記事はマガジン「AVRマイコンde学習しよう」でも、まとめておトクに購入可能です。
本レッスンではこれらの機能から、基本的なものについて抜粋・説明していきます。
マイコンについて詳しく知りたい方は、Microchip社のデータシートを参照ください。
＜参考文献＞
・Microchip 社 AVR128DA28 データシート

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/AVR128DA28-32-48-64-DataSheet-DS40002183B.pdf

動画で機能について紹介しています。

トレーニング基板（全部品実装済み）

レッスン表